Title

SIMULAÇÃO DO PROCESSO DE RESFRIAMENTO ACELERADO DE CHAPAS GROSSAS

SIMULATION OF THE ACCELERATED COOLING PROCESS OF HEAVY PLATES

Authorship

Santos, Antônio Adel dos; Giacomin, Cristóvão Nery

Santos, Antônio Adel dos

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Giacomin, Cristóvão Nery

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DOI

10.5151/2594-5297-23945

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Abstract

Em 2010 foi introduzido o processo de resfriamento acelerado de chapas grossas na Usiminas, em Ipatinga. Em termos de controle, o objetivo básico do processo é fazer o resfriamento rápido do laminado em determinado intervalo de temperatura com a taxa de resfriamento especificada. Para melhorar este controle foi desenvolvido um aplicativo de simulação matemática que calcula o perfil de velocidade do laminado ao longo do processo e a correspondente evolução térmica, desde o último passe do laminador acabador até o final do resfriamento. São gerados os perfis de temperatura na espessura e ao longo do tempo para qualquer grau de aço e dimensional do laminado, possibilitando ajustes nos modelos de controle de processo. Além disso, o aplicativo de simulação tem sido muito útil no desenvolvimento de novos graus de aço, ao relacionar as condições de processo à taxa de resfriamento, a qual afeta diretamente as suas propriedades mecânicas. Neste trabalho é mostrada uma visão geral do aplicativo de simulação, alguns exemplos de aplicação e seu potencial para melhoria do processo e suporte ao desenvolvimento de novos aços.

The accelerated cooling process of heavy plates was introduced in Usiminas plate mill line at Ipatinga in 2010. Concerning its control, the process shall provide a fast cooling of the as rolled plate between a specified temperature interval following a given cooling rate. In order to help such control, it was developed a mathematical simulation tool, which calculates the plate speed profile together with the thermal evolution from the last pass in the finishing mill until the end of cooling. Thus, the thermal profile through the plate thickness can be established for any steel grade and dimensions, giving rise to subsidies for the tuning of process control. Besides, the simulation tool has been very useful for development of novel steel grades, as the process variables can be related to the cooling rate, which affects remarkably mechanical properties of steel. This paper shows an overview of the simulation tool and examples of application, highlighting its potential for improving process control and development of new products.

Keywords

Resfriamento acelerado; Simulação matemática; Chapas grossas.

Accelerated cooling; Mathematical simulation; Heavy plates.