ISSN 3086-2183
3º Seminário de Manutenção e Engenharia de Projetos em Metalurgia e Mineração — Vol. 3 , num. 3 (2026)
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Resumo
Este trabalho apresenta uma análise de fadiga nos rolos médios das máquinas de Lingotamento Contínuo MLC#2 e MLC#3 da ArcelorMittal Tubarão, que exibiram quebras nos munhões. Foram desenvolvidos modelos de elementos finitos para correlacionar a carga atuante com as tensões nos rolos em três configurações: original, recuperado por usinagem e recuperado por usinagem e solda. A análise de fadiga foi realizada por duas metodologias — FEM e Shigley/Norton — considerando três cenários: operação em ar padrão, com presença de corrosão e sob água pura. Os resultados demonstram que os rolos estão bem dimensionados para as cargas atuantes em condições sem corrosão, apresentando vida infinita em fadiga. Entretanto, a presença de corrosão elimina o limite de resistência à fadiga e reduz drasticamente a vida útil dos componentes. Conclui-se que o principal agente de degradação é a fadiga por corrosão, e recomenda-se a aplicação de proteção anticorrosiva com tinta de silicone resistente a altas temperaturas em todos os rolos.
This paper presents a fatigue analysis of the middle rolls of the Continuous Casting machines MLC#2 and MLC#3 at ArcelorMittal Tubarão, which exhibit recurrent premature fractures at the trunnions. Finite element models were developed to correlate the acting load with stresses in three roll configurations: original, machining-recovered, and machining-plus-welding-recovered. Fatigue analysis was performed using two methodologies — FEM standard and Shigley/Norton — considering three scenarios: standard air operation, operation with surface corrosion, and immersion in pure water. Results show that rolls are adequately sized for acting loads under corrosion-free conditions, exhibiting infinite fatigue life. However, the presence of corrosion eliminates the fatigue endurance limit and drastically reduces component service life. It is concluded that corrosion fatigue is the primary degradation mechanism, and the application of high-temperature-resistant silicone-based anti-corrosion paint on all rolls is recommended.
Palavras-chave
Fadiga, Lingotamento Contínuo, Análise de Elementos Finitos, Corrosão por Fadiga
Fatigue, Continuous Casting, Finite Element Analysis, Corrosion Fatigue
Como citar
Carminati, Fábio Arpini; Gaudio, José Fernando; Amorim, Alexsander Bandeira.
Análise de fadiga em rolos de máquinas de lingotamento contínuo,
p. 127-133.
In: 3º Seminário de Manutenção e Engenharia de Projetos em Metalurgia e Mineração,
São Paulo, SP - Brasil,
2026.
ISSN: 3086-2183, DOI 10.5151/2594-5327-43214
