Avaliação térmica e estrutural de portas secas usadas em fornos de reaquecimento de placas para laminação de tiras de aço a quente.
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Data
2022
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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 os fornos e
os equipamentos siderúrgicos tenham uma boa performance, é necessário que eles sejam
revestidos com materiais refratários apropriados, e uma 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. E, nesses
fornos, as portas de desenfornamento requerem atenção especial por se encontrarem em
um ambiente agressivo quimicamente, de temperaturas e de tensões variadas. Comumente
são usadas portas refrigeradas a água, que possuem algumas desvantagens quanto à
manutenção e ao uso constante de água, porém há a alternativa do uso de uma porta seca
que apresentam muitas vantagens em relação a porta refrigerada, trazendo ganhos
econômicos e ambientais. Sendo assim, este trabalho tem por objetivo, através do estudo
térmico e estrutural e da análise da qualidade de fabricação e montagem dos blocos
refratários, de avaliar o uso da porta seca nos fornos de reaquecimento da laminação de
tiras a quente da ArcelorMittal Tubarão. A metodologia foi realizada através de
modelagem computacional utilizando 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 fazer a modelagem térmica e estrutural da porta utilizando o
software e selecionar os materiais de revestimento para o forno de reaquecimento para
laminação de tiras a quente.
Descrição
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Palavras-chave
Materiais refratários, Portas - porta seca, Laminação - metalurgia - laminação de tiras a quente, Metalurgia
Citação
CARVALHO, Lays Augusta Leal. Avaliação térmica e estrutural de portas secas usadas em fornos de reaquecimento de placas para laminação de tiras de aço a quente. 2022. 63 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2022.