Title

PERDAS TÉRMICAS E ESTRATIFICAÇÃO TÉRMICA EM UMA PANELA DE ACIARIA

THERMAL LOSSES AND THERMAL STRATIFICATION IN A STEEL LADLE

Authorship

Duarte, Izabela Diniz; Torres, Filipe Menezes; Silva, Carlos Antônio da; Silva, Itavahn Alves da; Ferreira, Eliana Rodrigues; Seshadri, Varadarajan

Duarte, Izabela Diniz

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Torres, Filipe Menezes

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Silva, Carlos Antônio da

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Silva, Itavahn Alves da

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Ferreira, Eliana Rodrigues

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Seshadri, Varadarajan

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DOI

10.5151/1982-9345-26337

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Abstract

Perdas térmicas decorrem do armazenamento do aço líquido em panelas. O controle da temperatura do aço líquido é condição essencial para se obter um produto final de alto nível de qualidade. Este trabalho buscou avaliar a transferência de calor a partir do aço para o refratário da panela e para a camada de escória, utilizando um modelo numérico (Computational Fluid Dynamics). As perdas de calor dão origem a correntes de convecção dentro do banho e a consequência típica desse fenômeno é a estratificação térmica. Foi avaliada a influência de parâmetros tais como espessura da camada de escória, tipo de revestimento refratário e a temperatura de encharque. As perdas térmicas para o refratário lateral e do fundo da panela se mostraram maiores que as perdas térmicas para a camada de escória. Nas condições estudadas a espessura de camada de escória não apresenta influência significativa sobre as perdas, ao contrário do tipo de refratário e temperatura de encharque.

Thermal losses are one of the consequences from storing liquid steel in ladles. Controlling liquid steel temperature is essential for achieving a product with high quality. This study evaluates heat transfer from the steel to the refractory of the ladle and the slag layer, using a numerical (Computational Fluid Dynamics) model. Heat losses result in natural convection inside the bath and the typical consequence is the thermal stratification. The results from this study have been compared with data available in the literature and may be used as a guide for forecasting ladle steel temperature. The influence of different parameters such as thickness of the slag layer, type of refractory and the soaking temperature has been taken in consideration. Heat losses to the wall and bottom refractories are larger than thermal losses to the slag layer. Thermal losses are not strongly affected by slag layer thickness; the main influence is due to refractory type and initial soaking temperature.

Keywords

Aciaria, Perdas térmicas, Modelamento matemático

Steelmaking, Ladle heat losses, Mathematical modeling