Title

MONITORAMENTO DE TEMPERATURA EM PLANTA E SEU USO NA DETERMINAÇÃO DAS CONDIÇÕES DE RESFRIAMENTO DE UMA MÁQUINA DE LINGOTAMENTO CONTÍNUO DE TARUGOS

STEEL PLANT TEMPERATURE MEASUREMENTS AND THEIR USE FOR DETERMINATION OF COOLING CONDITIONS IN A CONTINUOUS CASTING INSTALLATION FOR STEEL BILLETS

Authorship

Taconi, Leonardo Leonel; Cheung, Noé; Garcia, Amauri

Taconi, Leonardo Leonel

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Cheung, Noé

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Garcia, Amauri

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DOI

10.5151/2594-5300-18169

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Abstract

Atualmente, a necessidade de permanecer em condições de concorrência, através do aumento de produtividade com a simultânea melhoria da qualidade, tem impulsionado as indústrias siderúrgicas a reprogramar suas máquinas de lingotamento contínuo (LC) para maiores velocidades de lingotamento, mas se deparam com o desafio de produzir lingotes livres de defeitos. Neste ponto atuam os modelos matemáticos que representados na forma de pacotes de programas, constituem uma ferramenta útil para os engenheiros nas usinas siderúrgicas compreenderem melhor a relação entre as variáveis de processo e os fenômenos de transferência de calor e solidificação. Para a correta simulação da transferência de calor na máquina de LC, é extremamente importante a determinação das condições de contorno que descrevem a extração de calor da superfície do lingote. Estas condições de contorno são normalmente expressas em termos de fluxo de calor ou coeficientes de transferência de calor. Medições de temperaturas ao longo da máquina de LC foram realizadas através de pirômetros infravermelhos durante o processo de LC. Estas medições foram utilizadas como dados de entrada de um método de cálculo inverso de transferência de calor para a determinação do coeficiente de transferência de calor em cada zona de resfriamento.

Nowadays, for the sake of competitiveness, there is a need in steelmaking companies to improve the design of casting machines in order to increase casting speed, but high quality, and defects free steel production are challenges to be faced. In this point, mathematical modeling encoded in simulation software is a useful tool to engineers helping to understand the relations among process variables and heat transfer and solidification phenomena. For the correct simulation of heat transfer in continuous casting, the determination of the boundary conditions describing the heat-transfer phenomena through the strand surface is extremely important. The boundary conditions are traditionally expressed as heat fluxes or heat transfer coefficients. The experimental thermal data were collected in a steelmaking plant by infrared pyrometers positioned along the secondary cooling zone during real operation of a continuous casting machine. These data were used as input information into an Inverse Heat Transfer Code implemented in this work in order to determine the heat transfer coefficients of each cooling zone.

Keywords

Lingotamento continuo; Modelagem matemática; Tarugo de aço.

Continuous casting; Mathematical modeling; Steel billet.