Title

PROJETO INOVADOR DO INIBIDOR DE TURBULENCIA DO TUNDISH: ENFRENTANDO O DESAFIO DOS FLUXOS ASSIMÉTRICOS

INNOVATIVE TUNDISH IMPACT POT DESIGN: ADDRESSING THE CHALLENGE OF ASYMMETRIC FLOWS

Authorship

RESENDE, ALEXANDRE DOLABELLA; COSTA, MARCELO FIGUEIREDO; LUKESCH, GERNOT; HACKL, GERNOT

RESENDE, ALEXANDRE DOLABELLA

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COSTA, MARCELO FIGUEIREDO

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LUKESCH, GERNOT

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HACKL, GERNOT

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DOI

10.5151/2594-5300-41074

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Abstract

ESTE ESTUDO SE CONCENTRA NA OTIMIZAçãO DO FLUXO NO TUNDISH NO LINGOTAMENTO DO AçO PARA REFINAR A QUALIDADE DO AçO LíQUIDO. OS INIBIDORES DE TURBULENCIA TRADICIONAIS FALHAM EM CONDIçõES DE JATO DESCENTRALIZADO, CAUSANDO FLUXO ASSIMéTRICO E PROBLEMAS DE QUALIDADE. ESSE TRABALHO INTRODUZ UM NOVO CONCEITO DE INIBIDOR DE TURBULENCIA QUE FUNCIONA BEM MESMO COM JATOS DESCENTRALIZADOS, CONFORME COMPROVADO POR MODELAGEM MATEMáTICA E FíSICA. MODELOS DE DINâMICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL (CFD), INCLUINDO AS EQUAçõES DE NAVIER-STOKES, FORAM USADOS PARA SIMULAR FLUXO E TURBULêNCIA. EXPERIMENTOS FíSICOS COM UM MODELO DE áGUA EM ESCALA 1:3 VALIDARAM AS SIMULAçõES. O NOVO DESIGN, APRESENTANDO BARREIRAS VERTICAIS E HORIZONTAIS, GARANTE UMA DISTRIBUIçãO DE FLUXO UNIFORME, MITIGANDO O FLUXO ASSIMéTRICO E MELHORANDO A DISTRIBUIçãO DO TEMPO DE RESIDêNCIA (RTD) EM DIFERENTES VEIOS. ESTE AVANçO DEMONSTRA O POTENCIAL DAS FERRAMENTAS DE MODELAGEM NO DESENVOLVIMENTO DE SOLUçõES PARA OS DESAFIOS DA INDúSTRIA SIDERúRGICA.

THIS STUDY FOCUSES ON OPTIMIZING TUNDISH FLOW IN STEEL CASTING TO REFINE MOLTEN STEEL QUALITY. TRADITIONAL IMPACT POTS FAIL UNDER OFF-CENTERED JET CONDITIONS, CAUSING ASYMMETRIC FLOW AND QUALITY ISSUES. THE RESEARCH INTRODUCES A NOVEL IMPACT POT DESIGN THAT PERFORMS WELL EVEN WITH OFF-CENTERED JETS, AS PROVEN BY MATHEMATICAL AND PHYSICAL MODELING. COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS (CFD) MODELS, INCLUDING NAVIER-STOKES EQUATIONS, WERE USED TO SIMULATE FLOW AND TURBULENCE. PHYSICAL EXPERIMENTS WITH A WATER MODEL AT 1:3 SCALE VALIDATED THE SIMULATIONS. THE NEW DESIGN, FEATURING VERTICAL AND HORIZONTAL BARRIERS, ENSURES EVEN FLOW DISTRIBUTION, MITIGATING ASYMMETRIC FLOW AND IMPROVING RESIDENCE TIME DISTRIBUTION (RTD) ACROSS DIFFERENT STRANDS. THIS ADVANCEMENT DEMONSTRATES THE POTENTIAL OF MODELING TOOLS IN DEVELOPING SOLUTIONS FOR THE STEELMAKING INDUSTRY’S CHALLENGES

Keywords

Tundish, Refratário, Lingotamento contínuo, Simulação

Tundish, Refractory, Continuous casting, Simulation