Título

AVALIAÇÃO TÉRMICA E ESTRUTURAL DE UMA PORTA SECA UTILIZADA EM FORNOS DE REAQUECIMENTO PARA LAMINAÇÃO DE TIRAS A QUENTE

THERMAL AND STRUCTURE EVALUATION OF DRYDOORS USED IN REHEATING FURNACES FOR HOT STRIP ROLLING

Autoria

Carvalho, Lays Augusta Leal

DOI

10.5151/2594-5327-34605

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Resumo

OS MATERIAIS REFRATÁRIOS SÃO AMPLAMENTE UTILIZADOS EM INDÚSTRIAS SIDERÚRGICAS POIS ALÉM DE RESISTIREM A SITUAÇÕES QUE ENVOLVEM ELEVADAS TEMPERATURAS, SÃO DESENVOLVIDOS PARA ATENDEREM AS DEMANDAS ASSOCIADAS À RESISTÊNCIA MECÂNICA. ASSIM, PARA QUE ESTES EQUIPAMENTOS TENHAM UMA BOA PERFORMANCE, É NECESSÁRIO QUE SEJAM REVESTIDOS COM MATERIAIS REFRATÁRIOS APROPRIADOS, NUMA INSTALAÇÃO ECONOMICAMENTE VIÁVEL. NA LAMINAÇÃO DE TIRAS A QUENTE, OS FORNOS DE REAQUECIMENTO DE PLACAS UTILIZAM REFRATÁRIOS DE VÁRIAS COMPOSIÇÕES COMPATÍVEIS COM AS SOLICITAÇÕES DE USO. AS PORTAS DE DESENFORNAMENTO DESTES FORNOS REQUEREM ATENÇÃO ESPECIAL POR SE ENCONTRAREM EM UM AMBIENTE AGRESSIVO QUIMICAMENTE, DE TEMPERATURAS E DE TENSÕES VARIADAS. A METODOLOGIA INCLUI ANÁLISE TÉRMICA E ESTRUTURAL REALIZADA ATRAVÉS DE MODELAGEM COMPUTACIONAL UTILIZANDO HEAT FLOW E ANSYS, COM BASE NAS TEMPERATURAS EM QUE AS PORTAS DE DESENFORNAMENTO ESTÃO SUBMETIDAS E OUTRAS VARIÁVEIS DO SISTEMA DE REFRATAMENTO ADOTADO. ASSIM DE POSSE DE INFORMAÇÕES COMO DENSIDADE, TEMPERATURA INTERNA DO FORNO, TEMPERATURA AMBIENTE, COEFICIENTE DE CONVECÇÃO ENTRE A PORTA E O AMBIENTE E EMISSIVIDADE DA ESTRUTURA, FOI POSSÍVEL ADEQUAR OS MATERIAIS DE REVESTIMENTO PARA O FORNO DE REAQUECIMENTO PARA LAMINAÇÃO DE TIRAS A QUENTE DE FORMA ECONÔMICA E SUSTENTÁVEL.

 

REFRACTORY MATERIALS ARE WIDELY USED IN THE STEEL INDUSTRY BECAUSE, IN ADDITION OF THEIR RESISTANCE AT HIGH TEMPERATURES, THEY ARE DEVELOPED TO MEET THE DEMANDS ASSOCIATED TO MECHANICAL RESISTANCE. THUS, IN ORDER TO ENSURE A GOOD PERFORMANCE, SOME EQUIPMENT MUST USE AN APPROPRIATE REFRACTORY MATERIAL, IN A FEASIBLE WAY. IN HOT STRIPS ROLLING, THE REHEATING FURNACES USE REFRACTORIES OF DIFFERENT COMPOSITIONS COMPATIBLE WITH THE USE REQUIREMENTS. THE DOORS OF THESE FURNACES REQUIRE SPECIAL ATTENTION BECAUSE THEY ARE IN A CHEMICALLY AGGRESSIVE ENVIRONMENT, WHICH HAS DIFFERENT KIND OF TEMPERATURES AND STRESSES. THEREFORE, THIS METHODOLOGY INCLUDES THERMAL AND STRUCTURAL ANALYSIS CARRIED OUT THROUGH COMPUTATIONAL MODELING USING HEAT FLOW AND ANSYS, RELATED TO THE INFORMATION OF TEMPERATURES THAT THE DOORS ARE SUBJECTED AND OTHER VARIABLES OF THE REFRACTING SYSTEM. IT WAS POSSIBLE TO ADAPT THE COATING MATERIALS FOR THE REHEATING FURNACE FOR HOT STRIP LAMINATION IN A MORE ECONOMICAL AND SUSTAINABLE WAY USING SOME INFORMATION AS DENSITY, INTERNAL FURNACE TEMPERATURE, CONVECTION COEFFICIENT BETWEEN THE DOOR AND THE INTERNAL PART, AND THE EMISSIVITY OF THE STRUCTURE.

Palavras-chave

Refratário, Porta seca, Laminação de tiras a quente, Metalurgia

Refractory, Drydoor, Hot strip lamination, Metallurgy