Title

SIMULAÇÕES FÍSICAS E NUMÉRICAS PARA CONTROLE DA DEFORMAÇÃO E PROPAGAÇÃO DE TRINCAS NA CARCAÇA DO ALTO FORNO #2 DA CSN

SIMULAÇÕES FÍSICAS E NUMÉRICAS PARA CONTROLE DA DEFORMAÇÃO E PROPAGAÇÃO DE TRINCAS NA CARCAÇA DO ALTO FORNO #2 DA CSN

Authorship

SILVA, SIDNEY NASCIMENTO; MARQUES, OSCAR ROSA; BALDO, JOÃO BATISTA

SILVA, SIDNEY NASCIMENTO

I am this author

MARQUES, OSCAR ROSA

I am this author

BALDO, JOÃO BATISTA

I am this author

DOI

10.5151/2594-357x-30Red-595-608

Downloads

Abstract

À medida que avança o desgaste do revestimento refratário dos Altos Fornos, há um aumento da carga térmica sobre a carcaça metálica do forno. Em adição, as placas de refrigeração ficam mais expostas à carga do forno, elevando-se o risco de queima. Num estágio mais avançado, existe o risco potencial da ocorrência de “pontos quentes”. Temperaturas superiores ao limite de trabalho do aço podem levar à deformação da carcaça. Por outro lado, as placas de refrigeração queimadas são isoladas e perdem a sua refrigeração, com consequente aumento da temperatura na área da carcaça sob a sua influência. A diferença de temperatura entre as áreas refrigerada e não refrigerada da carcaça leva à geração de tensões de tração, que podem causar a propagação de trincas. Esse processo tem início quando se atinge o “gradiente crítico de temperatura - ΔTc”, que é a diferença mínima de temperatura capaz de nuclear a propagação de trincas, que depende das propriedades termomecânicas do aço. De acordo com os resultados de simulações físicas de transferência de calor, a espessura mínima do revestimento refratário do Alto Forno #2 visando a preservação da carcaça metálica do forno é de 200mm. O gradiente crítico de temperatura, ΔTc, para início de propagação de trincas na carcaça, determinado com base na teoria da mecânica da fratura, é da ordem de 300°C.

À medida que avança o desgaste do revestimento refratário dos Altos Fornos, há um aumento da carga térmica sobre a carcaça metálica do forno. Em adição, as placas de refrigeração ficam mais expostas à carga do forno, elevando-se o risco de queima. Num estágio mais avançado, existe o risco potencial da ocorrência de “pontos quentes”. Temperaturas superiores ao limite de trabalho do aço podem levar à deformação da carcaça. Por outro lado, as placas de refrigeração queimadas são isoladas e perdem a sua refrigeração, com consequente aumento da temperatura na área da carcaça sob a sua influência. A diferença de temperatura entre as áreas refrigerada e não refrigerada da carcaça leva à geração de tensões de tração, que podem causar a propagação de trincas. Esse processo tem início quando se atinge o “gradiente crítico de temperatura - ΔTc”, que é a diferença mínima de temperatura capaz de nuclear a propagação de trincas, que depende das propriedades termomecânicas do aço. De acordo com os resultados de simulações físicas de transferência de calor, a espessura mínima do revestimento refratário do Alto Forno #2 visando a preservação da carcaça metálica do forno é de 200mm. O gradiente crítico de temperatura, ΔTc, para início de propagação de trincas na carcaça, determinado com base na teoria da mecânica da fratura, é da ordem de 300°C.

Keywords

simulações, carcaça, alto forno

simulações, carcaça, alto forno