ISSN 2594-5300
55º Seminário de Aciaria, Fundição e Metalurgia de Não-Ferrosos — Vol. 55 , num. 55 (2026)
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Resumo
O comportamento do escoamento do aço líquido no molde de lingotamento contínuo desempenha papel fundamental no controle dos níveis de turbulência, na manutenção da estabilidade do menisco e na garantia da qualidade superficial do produto lingotado. Nesse contexto, foi analisada a influência do escoamento de aço líquido no molde de lingotamento da Usiminas. Um modelo tridimensional de Fluidodinâmica Computacional (CFD) foi desenvolvido para investigar a influência da injeção de argônio, dos ângulos das portas da válvula e da profundidade de imersão da válvula submersa (SEN). Essa abordagem possibilitou diversas análises do comportamento do fluido, incluindo a avaliação dos perfis de velocidade, bem como a interpretação dos campos de energia cinética turbulenta e dos campos de taxa de dissipação da turbulência. Os resultados indicam que uma SEN de 25° com elevada profundidade de imersão reduz os picos de velocidade no menisco, diminui a energia do jato e redistribui a turbulência. Essa condição pode levar a valores de F abaixo da faixa recomendada na literatura, sugerindo menor renovação superficial. Por outro lado, configurações com ângulo de válvula de 15° e imersão mais rasa intensificam a recirculação superior e a velocidade superficial, indicando maior suscetibilidade a instabilidades de escoamento e ao aprisionamento de inclusões.
The flow behavior of liquid steel in the continuous casting mold plays a key role in controlling turbulence levels, maintaining meniscus stability, and ensuring the surface quality of the cast product. In this context, the influence of liquid steel flow in the Usiminas casting mold was analyzed. A three-dimensional Computational Fluid Dynamics (CFD) model was developed to investigate the influence of argon injection, nozzle port angles, and immersion depth of the Submerged Entry Nozzle (SEN). This approach enabled several analyses of the fluid behavior, including the evaluation of velocity profiles, as well as the interpretation of turbulent kinetic energy fields and turbulence dissipation rate fields. The results indicate that a 25° SEN with a high immersion depth decreases velocity peaks at the meniscus, diminishes jet energy, and redistributes turbulence. This condition may lead to F values below the range recommended in the literature, suggesting reduced surface renewal. Conversely, configurations with a 15° nozzle angle and shallower immersion enhance upper recirculation and surface velocity, indicating a higher susceptibility to flow instabilities and inclusion entrapment.
Palavras-chave
Continuous casting, Flow pattern, Mathematical modeling
Continuous casting, Flow pattern, Mathematical modeling
Como citar
Garcia, Naiara Aparecida Martins; Reis, Leonardo Camilo dos; Alves, Helio Alexandre.
Investigação numérica do escoamento de aço líquido em um molde de lingotamento contínuo na Usiminas,
p. 92-103.
In: 55º Seminário de Aciaria, Fundição e Metalurgia de Não-Ferrosos,
São Paulo, SP - Brasil,
2026.
ISSN: 2594-5300, DOI 10.5151/2594-5300-43082
