Please use this identifier to cite or link to this item: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/10803
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorSilva, Carlos Antônio dapt_BR
dc.contributor.authorAmorim, Laudinei Las Casas-
dc.date.accessioned2019-03-18T15:57:30Z-
dc.date.available2019-03-18T15:57:30Z-
dc.date.issued2018-
dc.identifier.citationAMORIM, Laudinei Las Casas. Estudo de mistura de aços em distribuidor e nos veios aplicando simulação numérica, modelagem física e validação em planta industrial. 2018. 100 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2018.pt_BR
dc.identifier.urihttp://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/10803-
dc.descriptionPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.pt_BR
dc.description.abstractEsse trabalho trata da mistura de aços em distribuidor e nos veios para uma máquina de lingotamento de tarugos de seis veios e busca definir as condições de processo para reduzir as perdas metálicas geradas no processo de mistura. O propósito foi desenvolver uma análise integrada dos fenômenos de mistura de aços em um distribuidor de 23t de capacidade de uma máquina de lingotamento de seis veios de tarugos de seção quadrada de 130mm, operando com jato aberto, em condições isotérmicas e não isotérmicas visando reduzir as perdas por mistura. Para isso, foram realizadas simulações numéricas utilizando CFD e modelagem física em distribuidor na escala ¼ para avaliar o fenômeno da mistura de aços, verificando o efeito de alterar o peso de aço no distribuidor no momento da troca (holding time) e o local de montagem das barreiras no interior do distribuidor. Experimentos, em escala industrial, foram realizados, incluindo diferentes pesos de aço no distribuidor no momento da troca de aços para validar os resultados desses modelos. Adicionalmente, foram analisadas amostras de tarugos para avaliar o comprimento de mistura no veio e entender a relevância dessa mistura para produtos de lingotamento com secções menores. Outra variável avaliada é a diferença de temperatura entre o aço remanescente no distribuidor no momento da abertura de uma nova panela e o aço vindo dessa panela, com o objetivo de avaliar a relevância da estratificação térmica na quantidade de mistura de aços gerada. Um novo arranjo de disposição das barreiras no interior do distribuidor foi testado para avaliar o seu efeito na redução do volume morto e na geração de sucata por mistura de aço. Esse trabalho demonstra, que a mistura de aços nos veios durante solidificação em máquinas de lingotamento de secções pequenas, como é o caso de tarugos de secção quadrada de 130mm, tem pouca relevância quando comparada à mistura que acontece no distribuidor. O estudo aqui apresentado também demonstrou que modificadores de fluxo, como barreiras, podem ser usados para reduzir a perda metálica por mistura de aços, sendo que a configuração AD2, apresentada na simulação numérica, com uma barreira extra entre os veios intermediários e os veios externos, conduz a melhores resultados quando se considera o tempo de mistura como variável resposta. O peso de aço no distribuidor mantido durante a transição de duas corridas (holding time) também é uma variável importante para prever a quantidade de aço misturado, sendo que quanto menor é esse peso, menor será a quantidade de mistura gerada. A comprovação mais importante, contudo, é que a diferença de densidade do aço líquido entre corridas diferentes (maiscomumente provocada pela diferença de temperatura) é a variável mais importante tanto para prever a quantidade de aço misturado quanto para estimar o arraste de inclusões não metálicas para os veios. A condição na qual o aço com uma maior temperatura, vindo da panela, entra em contato com o um aço mais frio, presente no distribuidor, denominado com “step-up condition” favorece a flotação das inclusões por reduzir as zonas de volume morto induzidas pela diferença de densidade, mas aumenta a quantidade de mistura.pt_BR
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.rightsabertopt_BR
dc.subjectLingotamento contínuo de açospt_BR
dc.subjectMisturas de açospt_BR
dc.subjectTarugospt_BR
dc.subjectDistribuidorpt_BR
dc.subjectEstratificação térmicapt_BR
dc.titleEstudo de mistura de aços em distribuidor e nos veios aplicando simulação numérica, modelagem física e validação em planta industrial.pt_BR
dc.typeDissertacaopt_BR
dc.rights.licenseAutorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 27/02/2019 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.pt_BR
dc.contributor.refereeSilva, Carlos Antônio dapt_BR
dc.contributor.refereeSilva, Guilherme Liziero Ruggio dapt_BR
dc.contributor.refereeSilva, Itavahn Alves dapt_BR
dc.description.abstractenThis work deals with intermix in tundish and strands for a six strands billet caster with the goal of reducing the amount of steel scraped during this procedure. The purpose of this study was to develop an integrated research of the intermixing phenomena in a six-strand billet caster. Mathematical simulation using CFD and physical simulation in a ¼ scale model has been used to assess the influence of different holding levels. Plant data was collected, including different operational strategies regarding the tundish weight at ladle opening to validate data from this model. Additionally, samples were taken from the as-cast billets to understand the relevance of strand mixing in small sections (billet). Another variable that has been considered is the difference between the temperature of steel into the tundish at the moment of opening the new ladle and the temperature of the steel inside the ladle to measure the role of thermal stratification on intermixing. A new design of the tundish furniture was evaluated with the goal of decreasing the tundish dead volume fraction and the amount of downgraded steel. As its main results, this work has proven the intermix that takes place in the strands during solidification for small sections like square billet 130mm has little relevance when compared to the mixture that occurs at the tundish. Another conclusion from this work is that flow modifiers can be used successfully to reduce the intermixed amount, namely the AD2 configuration presented at the numerical simulation, with an additional dam between the middle and outer strand, lead to better results as far as mixing time is concerned. The weight of steel kept at the tundish during the holding time is an important variable to predict the intermixed amount, being the lower the weigh, the lower the intermix generated. The most important finding of this work, however, is that the difference in density between different grades (most commonly caused by the variations in temperature) is the more important variable to predict the amount of intermixed steel as well as the entrapment of non-metallic inclusions in the strands. A step-up condition, meaning the steel with the higher temperature being poured into the tundish containing steel with a lower temperature, is favorable to float the inclusions by reducing the dead volumes regions induced by the differences in density, but increases the intermixed steel amount.pt_BR
Appears in Collections:REDEMAT - Mestrado (Dissertações)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
DISSERTAÇÃO_EstudoMisturaAços.pdf3,67 MBAdobe PDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons