Modelamento matemático da inertização de distribuidores para lingotamento contínuo de aço

Com o acirramento do mercado siderúrgico mundial, a redução de custos operacionais é chave para a sobrevivência das companhias siderúrgicas. A inertização (ou purga) do distribuidor antes de seu enchimento inicial ou trocas de panela é um procedimento bem estabelecido para reduzir perdas de produtiv...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Bernardo Martins Braga (author)
Format: masterThesis
Language:por
Published: 2019
Subjects:
Online Access:http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9WUGVA
Country:Brazil
Oai:oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUBD-9WUGVA
Description
Summary:Com o acirramento do mercado siderúrgico mundial, a redução de custos operacionais é chave para a sobrevivência das companhias siderúrgicas. A inertização (ou purga) do distribuidor antes de seu enchimento inicial ou trocas de panela é um procedimento bem estabelecido para reduzir perdas de produtividade e rendimento metálico que ocorrem nessas etapas devido ao contato entre o aço e o ar. A literatura, no entanto, carece de informações detalhadas sobre o tema. No presente trabalho, a prática de inertização de um distribuidor de 17,7t para lingotamento contínuo de aços longos foi estudada através de um modelo matemático tridimensional não-isotérmico. O modelo considera uma única fase gasosa composta de dois componentes: argônio e ar. A turbulência foi levada em conta por meio do modelo k- padrão. Os cálculos foram executados utilizando o software de CFD comercial ANSYS CFX. Diferentes configurações do sistema de inertização foram simuladas e uma nova abordagem foi empregada para discutir as previsões do modelo. Os resultados indicaram que a configuração atual é ineficiente e novas configurações foram sugeridas. Adicionalmente, foram estimados a perda térmica resultante da inertização em distribuidor com partida a quente e os pick-up de oxigênio total, nitrogênio e hidrogênio que ocorrem durante o enchimento do distribuidor oriundos da interação açoar. Foi constatado que, desde que a purga seja bem dimensionada, a perda térmica gerada pela inertização é desprezível. Também foi identificada a possibilidade de reduzir o pick-up de hidrogênio com inertização, benefício que recebe pouca atenção da literatura pertinente.