Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/doi/10.4322/tmm.00302007
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

MODELAGEM MATEMÁTICA DO PROCESSO DO FORNO DE REAQUECIMENTO WB2 DA LTQ DA ACESITA

MATHEMATICAL MODELING OF THE WB2 REHEATING FURNACE OF THE ACESITA HOT STRIP MILL

Miranda, Luciano Lellis; Ziviani, Márcio; Fullin Junior, Benjamin

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Resumo

Desenvolveu-se um modelo tridimensional de simulação do aquecimento de placas no forno de soleira caminhante da Laminação de Tiras a Quente da Acesita S.A. A equação da conservação da energia foi resolvida numericamente no interior das placas usando-se a técnica de diferenças finitas com formulação em Volumes de Controle. Estabeleceramse condições de contorno de fluxos de calor radiantes e convectivos nas superfícies das placas. Dividiu-se o forno em vários segmentos, de acordo com o número de placas, dentro dos quais foram calculados estes fluxos de calor. Validouse o modelo com dados medidos no forno em Junho/2002. As temperaturas dos gases e das paredes refratárias, na seção de recuperação do forno, foram calculadas através de balanço de energia em cada segmento. Os perfis de temperatura obtidos concordaram bem com dados medidos, com desvios entre 3 e 5%. A metodologia proposta apresenta uma boa alternativa para um obtenção dos perfis de temperatura nesta seção. O Modelo é uma importante ferramenta para estudo da influência de vários aspectos do processo e de ajustes necessários no modelo de controle "on-line" do forno.

Palavras-chave

Forno de reaquecimento, Modelagem matemática, Simulação numérica

Abstract

It was developed a three-dimensional Model to simulate the slabs reheating process in the walking beam furnace of the Acesita Hot Strip Mill. The energy conservation equation was numerically solved inside the slabs, by the finite difference technique with Control Volume formulation. It were determined the boundary conditions of radiant and convective fluxes in the slabs surfaces. The furnace was divided in several segments, according the number of slabs inside it. Inside each segment, the convective and radiant heat fluxes were calculated. The Model was validated with data measured in the furnace in June/2002. The temperatures of gases and refractory walls, in the furnace recuperative section, were determined by a global energy balance in each segment. The found temperature profiles showed good agreement with measured data, with deviations between 3 to 5%. The proposed methodology shows a good alternative to a better determination of the temperature profiles in this section. The Model is an important tool for theorical studies of the influence of many aspects of the slabs reheating process and of the necessary adjustments in the on-line control model.

Keywords

Reheating furnace, Mathematical modeling, Numerical simulation

Referências



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Tecnol. Metal. Mater. Min.

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