Efeito de parâmetros geométricos e operacionais sobre o comportamento do pó fluxante no molde de lingotamento contínuo de placas

• Autor(a) principal: Carlos Eduardo Passagli Barral
• Data de Publicação: 2006
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8DPGE4
• topic: Modelamento matemático; Engenharia metalúrgica; Fundição continua; Metalurgia extrativa

O escoamento do aço líquido no processo de lingotamento contínuo tem um grande efeito sobre a qualidade do produto final e pode estabelecer limites para a produtividade a ser alcançada no processo.Uma alta velocidade de lingotamento pode aumentar a turbulência no menisco do molde e, freqüentemente, formar vórtice, resultando em inclusões de escória no seio do aço líquido. Com o objetivo de aumentar a produtividade deste processo, o controle da turbulência no menisco, através de variáveis geométricas e operacionais, deve ser realizado. Neste trabalho foram estudados os efeitos de parâmetros geométricos e operacionais no escoamento bifásico, metal líquido/pó fluxante, em um molde de um equipamento de lingotamento contínuo de placas. Para a avaliação desses efeitos, foi utilizado um modelo físico totalmente automatizado com uma estratégia de controle envolvendo cartões de entrada e saída de sinais com padrão ethernet, e um sistemasoft-PLC, com uma interface homem-máquina, via sinótico de controle. Os fluidos utilizados para simular o aço e o pó fluxante líquido foram água e óleo de silicone, respectivamente. O modelo físico, construído em acrílico cristal, em escala de 1:3 em relação a um equipamento localizado no estado de Minas Gerais, permite a visualização doescoamento em função das diferenças óticas entre as duas fases estudadas, possibilitando a filmagem e posterior tratamento das imagens. Este estudo permitiu a avaliação da quantidade de pó fluxante emulsificado, a partir da área ocupada pelo mesmo na vista frontal do molde, e do perfil de velocidades do óleo de silicone emulsificado utilizando imagens quadro a quadro. A velocidade da água no reator foiavaliada por técnicas de visualização de escoamento e modelamento matemático, objetivando a avaliação do efeito dessa variável na emulsificação do pó fluxante líquido. Foi observado que a principal causa para emulsificação é a turbulência na interface água-óleo. Os parâmetros que causam maior impacto neste sentido são a penetração da válvula submersa e o ângulo da porta de saída da válvula submersa.