Melhoria no padrão de escoamento do aço líquido no distribuidor do lingotamento contínuo 01 da APERAM Inox América do Sul

• Autor(a) principal: Joao Geraldo Alves
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9MVJ49
• topic: Materiais e de Minas; Engenharia Metalúrgica; Engenharia metalúrgica

O distribuidor no lingotamento contínuo, além de distribuir e garantir a alimentação de Aço para um ou mais veios, exerce um papel significativo na flotação e separação das inclusões não metálicas. Os dispositivos modificadores de fluxo, tais como o dique, barragem e inibidor de turbulência, são alternativas utilizadas para otimização do projeto do distribuidor e, conseqüentemente, do escoamento do aço líquido. Diversos estudos têm sido realizados com intuito de apresentar os benefícios da utilização destes dispositivos no escoamento do aço líquido no distribuidor. Todos estes estudos procuram um acréscimo no tempo de residência efetivo do aço líquido no distribuidor, através do aumento do escoamento pistonado, objetivando favorecer a flotação das inclusões não metálicas e, conseqüentemente, aumentar a limpidez das placas produzidas. Para avaliar o desempenho do escoamento do aço líquido, normalmente é determinada a curva de distribuição do tempo de residência (DTR). Modelagens matemáticas vêm também sendo aplicadas para caracterizar o escoamento do aço líquido em um distribuidor de lingotamento contínuo na presença, ou não, de dispositivos modificadores de fluxo. Esses estudos auxiliam a avaliação e a otimização de parâmetros ligados ao escoamento do aço líquido, tais como o tempo de residência médio e mínimo e as frações de volume morto, pistonado e de mistura. O comportamento fluidodinâmico do aço líquido dentro do distribuidor do lingotamento contínuo está relacionado com o volume e a geometria do distribuidor, com a existência de dispositivos de controle de fluxo e com a taxa de alimentação do aço. Os distribuidores das máquinas de lingotamento contínuo 1 (distribuidor 1) e 2 (distribuidor 2) da APERAM Inox América do Sul (APERAM) possuem geometrias diferentes, sendo que as bobinas oriundas das placas que foram lingotadas no lingotamento contínuo 01, têm um resultado de qualidade cerca de 4 vezes pior do que as bobinas oriundas do lingotamento contínuo 02. Em função destas observações, o objetivo do presente trabalho foi estudar o perfil de escoamento do distribuidor do lingotamento contínuo 01, através de simulação matemática no software comercial ANSYS CFX 14.0, e propor o uso de modificadores de fluxo (dique e barragem) para melhorar a flotação de inclusões não metálicas. A validação do modelamento matemático foi efetuada através da comparação dos resultados de micro pureza de amostras de bobinas laminada à quente de corridas lingotadas com e sem a utilização de modificadores de fluxo, do aço SAE 1070. Os resultados de micro pureza mostram que a utilização de dique e barragem, melhorou a flotação de inclusões não metálicas no distribuidor do lingotamento contínuo 01, o que viabiliza a produção de aços com maior exigência de qualidade neste distribuidor.