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Disciplina:Lingotamento Contínuo de Aços29 materiais60 seguidores
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Tabela V.13 – Resultados dos testes de transiente para determinação da variável

“C” após análise gráfica (seqüência: vazão de 8t/min, nível mínimo de 15t, taxa

de reenchimento de 1,5 e holding de 51,96s)

76

Tabela V.14 – Resultados dos testes de transiente para determinação da variável

“C” após análise gráfica (seqüência: vazão de 8t/min, nível mínimo de 22t, taxa

de reenchimento de 1,5 e holding de 51,96s)

76

 xv

Tabela V.15 – Resultados dos testes de transiente para determinação da variável

“C” após análise gráfica (seqüência: vazão de 8t/min, nível mínimo de 15t, taxa

de reenchimento de 2,0 e holding de 51,96s)

77

Tabela V.16 – Resultados dos testes de transiente para determinação da variável

“C” após análise gráfica (seqüência: vazão de 8t/min, nível mínimo de 22t, taxa

de reenchimento de 2,0 e holding de 51,96s)

77

Tabela V.17 – Resultados dos testes de transiente para determinação da variável

“C” após análise gráfica (seqüência: vazão de 10t/min, nível mínimo de 15t, taxa

de reenchimento de 1,5 e holding de 51,96s)

78

Tabela V.18 – Resultados dos testes de transiente para determinação da variável

“C” após análise gráfica (seqüência: vazão de 10t/min, nível mínimo de 22t, taxa

de reenchimento de 1,5 e holding de 51,96s)

78

Tabela V.19 – Resultados dos testes de transiente para determinação da variável

“C” após análise gráfica (seqüência: vazão de 10t/min, nível mínimo de 15t, taxa

de reenchimento de 2,0 e holding de 51,96s)

79

Tabela V.20 – Resultados dos testes de transiente para determinação da variável

“C” após análise gráfica (seqüência: vazão de 10t/min, nível mínimo de 22t, taxa

de reenchimento de 2,0 e holding de 51,96s)

79

Tabela V.21 – Resultados médios experimentais de Tmín 0,02 (protótipo) e “C”

(modelo) para suas respectivas condições operacionais

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Tabela V.22 – Dados utilizados nas simulações para avaliar a influência do peso

de aço no distribuidor no comprimento da placa de mistura

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Tabela V.23 – Dados utilizados nas simulações para avaliar a influência da taxa

de reenchimento de aço no distribuidro no comprimento da placa de mistura

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 xvi

Tabela V.24 – Dados utilizados nas simulações para avaliar a influência da taxa

de extração de aço no distribuidor

102

Tabela V.25 – Dados utilizados nas simulações para avaliar a influência da

prática de “holding” no distribuidor no comprimento da placa de mistura

104

Tabela V.26 – Dados utilizados nas simulações para avaliar a influência do

gradiente de temperatura no comprimento da placa de mistura

106

Tabela V.27 – Composição Química das corridas da mistura

108

Tabela V.28 – Parâmetros do processo da Mistura

108

Tabela V.29 – Resultados de Análise Química e Concentração Normalizada

(CN) da Placa de Mistura – Carbono

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Tabela V.30 – Resultados de Análise Química e Concentração Normalizada

(CN) da Placa de Mistura – Silício

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Tabela V.31 – Resultados de Análise Química e Concentração Normalizada

(CN) da Placa de Mistura – Manganês

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1. INTRODUÇÃO

Devido à demanda de materiais para as mais rígidas aplicações o investimento na melhoria da

qualidade tem aumentado cada vez mais, porém não esquecendo de seu impacto na produtividade

e no custo de processo.

Neste contexto, o aumento da produtividade do processo de lingotamento contínuo muitas vezes

requer longas seqüências de panelas, sem parar ou reiniciar o lingotamento.

Com a entrada da CST, a partir de agosto de 2002, no mercado de bobinas a quente houve um

crescimento na demanda da produção de diversos novos tipos de aços, porém com um volume de

produção muito reduzido quando comparado à produção de placas para venda direta. De modo a

atender estes baixos volumes e com o intuito de reduzir o custo de fabricação faz-se necessário à

realização de mistura de aços no mesmo distribuidor, visando não interromper o processo durante

as trocas de panelas.

Para tanto, é necessário saber com precisão onde ocorre a região de mistura com o objetivo de

minimizar as perdas, evitar enviar aos clientes placas fora da especificação requerida ou descartar

placas consideradas boas. Neste sentido a construção de modelos capazes de prever o

comprimento desta placa de transição se torna muito importante, para que a região de mistura

seja apropriadamente identificada e destinada a um fim específico (down grade ou sucata).

Existem diversos procedimentos para lingotar diferentes tipos de aço em uma mesma seqüência.

O método mais utilizado é efetuar a troca do distribuidor quando se muda o tipo de aço, o que

gera uma região de placas de mistura somente no molde e implica em menor comprimento de

placas de mistura. Porém, com esta prática, atender a demanda de pequenos lotes realizando

apenas uma ou duas corridas em um distribuidor se torna uma prática de alto custo.

Também se pode utilizar a prática de realizar a mistura de aços no distribuidor e no molde. A

primeira destas é a mais simples, por envolver apenas uma troca de panelas. Este método

minimiza a perda de produtividade por não haver necessidade de reduzir a velocidade de

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máquina, porém o volume de mistura a ser gerado seria muito grande. O segundo método

compreenderia reduzir ao máximo o aço remanescente no distribuidor, gerando uma pequena

perda de produtividade, porém reduzindo também a geração de placas a serem desclassificadas.

Estes diversos tipos de procedimento normalmente geram placas que serão sucatas ou sofrerão

um “down grade”. Para minimizar o volume de placas de descarte ou de “down grade” torna-se

necessário uma melhor compreensão dos fenômenos que ocorrem durante a mistura de diferentes

tipos de aço no mesmo distribuidor e no molde, onde se completa a transição. Não se deve

esquecer que existem limites operacionais para a redução do volume de aço no distribuidor. Este

método será estudado para as condições da CST.

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2. OBJETIVOS

O objetivo deste trabalho é utilizar técnicas de modelamento matemático, aplicadas ao processo

de lingotamento contínuo para investigar o comportamento fluidodinâmico do aço líquido

durante a troca de panelas no lingotamento contínuo, visando promover um decréscimo no

comprimento das placas de mistura.

Para isso serão estudadas algumas variáveis operacionais que interferem na quantificação da

mistura obtida, e suas influências no comprimento da placa de mistura. E serão estudadas as

alternativas para viabilizar a mistura de aços no distribuidor minimizando as perdas por descartes

ou “down grade” das placas produzidas.

Neste trabalho foi elaborado um modelo matemático, aplicado ao distribuidor e molde, para

prever o comprimento da placa de mistura gerada durante uma troca de panelas de aço com

composição química diferente no lingotamento contínuo.

Outro objetivo é a validação do modelo matemático através da amostragem em placas de mistura

obtidas durante a prática operacional do lingotamento contínuo na Companhia Siderúrgica de

Tubarão, avaliando determinadas condições de troca de qualidades.

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3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

3.1 – Histórico do Lingotamento Contínuo

A concepção inicial do lingotamento contínuo de metais foi obtida na metade do século XIX.

Devido as limitações de engenharia e qualidade dos materiais daquela época as idéias concebidas

por G.E.Seller (1840), J. Laing (1834) e Henry Bessemer (1846), citados por Valadares (2005),

somente puderam ser usadas no lingotamento de metais não ferrosos de baixo ponto de fusão.

Mesmo assim o primeiro trabalho sobre o processo de lingotamento contínuo de aços foi

patenteado por Henry Bessemer em 1865. Sua concepção é muito semelhante aos projetos

utilizados hoje para