Title

SOLUÇÕES DA PANELA AO MOLDE ATRAVÉS DE MODELAGEM E SIMULAÇÃO

LADLE TO MOLD SOLUTIONS THROUGH MODELING AND SIMULATION

Authorship

Resende, Alexandre Dolabella

Resende, Alexandre Dolabella

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DOI

10.5151/2594-5300-34852

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Abstract

AS ETAPAS DE PRODUÇÃO DE AÇO COMPREENDIDAS ENTRE A PANELA E O MOLDE DE LINGOTAMENTO CONTÍNUO SÃO CRÍTICAS PARA GARANTIR A QUALIDADE DO PRODUTO FINAL. POTENCIAIS PROBLEMAS QUE OCORREREM DURANTE ESSAS ETAPAS ARRISCAM O DOWNGRADE DO AÇO PRODUZIDO, COM SIGNIFICATIVO IMPACTO ECONÔMICO PARA A USINA. A ESTABILIDADE NECESSÁRIA DO PROCESSO SOMENTE PODE SER ATINGIDA ATRAVÉS DO USO DE REFRATÁRIOS E SISTEMAS APROPRIADOS PARA CONTROLAR O FLUXO DO METAL LÍQUIDO. NESTE CONTEXTO, AS TÉCNICAS DE MODELAGEM E SIMULAÇÃO SÃO FERRAMENTAS PODEROSAS QUE FORNECEM INFORMAÇÕES SOBRE O COMPORTAMENTO DO FLUXO E COMO ELE PODE SER POSITIVAMENTE INFLUENCIADO POR SOLUÇÕES REFRATÁRIAS CUSTOMIZADAS. NESTE ARTIGO, VÁRIOS EXEMPLOS DE COMO ESTUDOS DE MODELAGEM FíSICA E MATEMáTICA SÃO EMPREGADOS PELA RHI MAGNESITA NO DESENVOLVIMENTO DESTAS SOLUÇÕES SÃO APRESENTADOS, TAIS COMO: DEFINIçãO DE PLUGUE DE RINSAGEM DE PANELA DE ACORDO COM A DISTRIBUIçãO DE TAMANHOS DE BOLHA, ESTUDO DE VARIáVEIS DE PROCESSO DURANTE A INJEçãO DE GáS NA PANELA, DESENVOLVIMENTO DE PROJETOS OTIMIZADOS PARA MOBILIáRIO DE DISTRIBUIDOR E PARA VáLVULAS SUBMERSAS EM MOLDES DE LINGOTAMENTO CONTíNUO. OS PONTOS FORTES E AS LIMITAçõES DE CADA ABORDAGEM DE MODELAGEM SãO DISCUTIDOS E A COMPARAçãO COM OS DADOS DISPONíVEIS DE OBSERVAçõES NA USINA é REALIZADA.

THE STEEL PRODUCTION STEPS COMPRISED BETWEEN THE LADLE AND THE CONTINUOUS CASTING (CC) MOLD ARE CRITICAL IN GUARANTEEING THE QUALITY OF THE FINAL PRODUCT. POTENTIAL ISSUES THAT OCCUR DURING THESE STEPS RISK DOWNGRADING THE PRODUCED STEEL, WITH SIGNIFICANT ECONOMIC IMPACT TO THE MILL. THE NECESSARY PROCESS STABILITY CAN ONLY BE ACHIEVED THROUGH APPROPRIATE REFRACTORIES AND SYSTEMS TO CONTROL THE FLOW OF THE MOLTEN METAL. IN THIS CONTEXT, MODELING AND SIMULATION TECHNIQUES ARE POWERFUL TOOLS WHICH PROVIDE INSIGHT ON THE FLOW BEHAVIOR AND HOW IT CAN BE POSITIVELY INFLUENCED BY TAILOR-MADE REFRACTORY SOLUTIONS. IN THIS PAPER, SEVERAL EXAMPLES OF HOW PHYSICAL AND MATHEMATICAL MODELING STUDIES ARE EMPLOYED BY RHI MAGNESITA IN THE DEVELOPMENT OF THESE SOLUTIONS ARE PRESENTED, SUCH AS: DEFINITION OF LADLE PURGING PLUG ACCORDING TO BUBBLE SIZE DISTRIBUTIONS, STUDY OF PROCESS VARIABLES DURING LADLE GAS INJECTION, DEVELOPMENT OF OPTIMIZED TUNDISH FURNITURE DESIGNS AND OF SUBMERGED ENTRY NOZZLES (SEN) FOR CONTINUOUS CASTING MOLDS. THE STRENGTHS AND LIMITATIONS OF EACH MODELING APPROACH ARE DISCUSSED AND COMPARISON TO THE AVAILABLE DATA FROM PLANT OBSERVATIONS IS PERFORMED.

Keywords

controle de fluxo; lingotamento contínuo; cfd; modelo em água

Flow control; Continuous casting; CFD; Water modeling