Título

AFERIÇÃO DO SOFTWARE INALC+ COM DADOS EXPERIMENTAIS DE LINGOTAMENTO CONTÍNUO (LC) DA AÇOS ESPECIAIS PIRATINI (AEP – GERDAU)

VALIDATION OF THE SOFTWARE INALC+ WITH CONTINUOUS CASTING EXPERIMENTAL DATA FROM GERDAU AÇOS ESPECIAIS PIRATINI

Autoria

Barcellos, Vinicius Karlinski de; Fernandes, Paulo Carvalho; Fogazzi, Wilson; Klujszo, Luis Augusto Colembergue; Ferreira, Carlos Raimundo Frick; Cocian, Luis Fernando Espinosa; Santos, Carlos Alexandre dos; Spim, Jaime Alvares

DOI

10.5151/2594-5300-0036

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Resumo

O objetivo deste trabalho consistiu na aferição de um software de simulação para o processo de lingotamento contínuo. Focalizou-se com este objetivo criar uma ferramenta prática e aplicada, capaz de simular com precisão e confiabilidade a solidificação de um tarugo de aço ao longo do processo. Objetivou-se, também, utilizando-se da simulação, mapear a evolução da casca solidificada ao longo das diferentes etapas de resfriamento para tarugo com secção quadrada de 240 mm. Foi desenvolvido um modelo inverso de condução de calor que utiliza técnicas de buscas para determinação dos coeficientes de transferência de calor ao longo do comprimento do molde. Para aferição do modelo numérico de transferência de calor e solidificação, utilizou-se do confronto térmico de resultados gerados pelo simulador com medidas experimentais de temperaturas obtidas em planta para diferentes qualidades de aços. As medidas de temperatura foram realizadas com a inserção de termopares na parede do molde e com uso de pirômetro óptico posicionado em diferentes pontos ao longo da planta industrial. O desenvolvido foi aferido com dados reais de temperatura obtidos no molde e na superfície do tarugo e com dados reais da espessura solidificada obtidos através de macrografias Baumann. Com o desenvolvimento e a aferição do simulador InALC+, os resultados gerados em diversas seqüências de corridas para aços de baixo, médio e alto carbono, permitiram compreender a influência dos parâmetros do processo como: velocidade de lingotamento, temperatura no distribuidor, comportamento térmico no molde, entre outros, os quais influenciam no comportamento térmico durante a solidificação.

 

The objective of this work is to check the software InALC+ for use in the continuous casting process. It was necessary to simulate accurately the solidification of steel billets along the process. It was also aimed at mapping the evolution of the shell solidification during different stages of heat transfer in 240 mm square billets. A transfer-inverse heat model that uses searching techniques to determine the heat transfer coefficients along the length of the mold was developed. In order to validate the numerical model, a comparison of thermal results generated by the simulator with the experimental measures of temperatures obtained in the plant for different steels grades was conducted. The temperature measurements were carried out with thermocouples inserted directly onto the mold wall as well as with an optical pyrometer placed at different positions along the machine. The simulation was checked with real temperature data obtained in the mold and on the billet surface and with data of the solidified shell thickness observed on Baumann macrographs. With the validation of the InALC+ simulator, the simulated results from several sequences of continuous casting heats for low, medium and high carbon steel grades have helped a great deal with the understanding of the influence of process parameters such as casting speed, tundish temperature, thermal behavior in the mold, among others on the overall thermal behavior during solidification.

Palavras-chave

Lingotamento contínuo, Coeficiente de transferência de calor; Solidificação; Simulação.

Continuous casting; Heat transfer coefficient; Solidification; Simulation.