MODELAGEM MATEMÁTICA DO PROCESSO DE SECAGEM E AQUECIMENTO DE PANELAS DE AÇO
MATHEMATICAL MODEL OF STEEL LADLE DRYING AND HEATING PROCESS
Arantes, Luiz Flavio M.; Martins, Ramon Guelber; Ribeiro, Vicente Aleixo P.; Wiermann, Alfeu; Ferreira, Wanyr Romero
http://dx.doi.org/10.4322/tmm.2011.025
Tecnol. Metal. Mater. Min., vol.8, n3, p.160-167, 2011
Resumo
Este trabalho apresenta uma metodologia para quantificar o calor armazenado em panelas de aço de uma Aciaria LD com o objetivo de calcular o aporte de calor necessário nas etapas de secagem e aquecimento, empregando-se um aquecedor a gás natural. A situação atual do sistema de aquecimento é modelada matematicamente de forma a se obter os balanços de energia na combustão. Por meio da modelagem por elementos finitos em estado transiente é possível obter o perfil térmico da panela, quantificar as perdas inerentes ao processo e propor ajustes às curvas de secagem e aquecimento.
Palavras-chave
Aquecimento, Panela de aço, Modelo matemático, Refratários
Abstract
This paper presents a methodology to quantify the stored heat in a steel ladle in a Steelmaking Shop in order to calculate the heat input required by the drying and heating process by using a natural gas heater. The current situation is mathematically modeled in order to obtain the combustion energy balance. Through finite element modeling in transient state it is possible to obtain the thermal profile, measure process losses and propose adjustments to the drying and heating curves.
Keywords
Heating, Steel ladle, Mathematical model, Refractories
Referências
1 SAHA, J. K.; AJMANI, S. K.; CHATTERJEE, A. A mathematical model for determining preheating schedule of dolomite
ladles in melt shops. Ironmaking & Steelmaking, v. 18, n. 6, p. 417-22, July 1991.
2 HLINKA, J. W.; CRAMB, A. W.; BRIGHT, D. H. Model for predicting the thermal history of a ladle of steel. Detroit: Iron & Steel Society of AIME, 1985.
3 CHRIST, F. D. S. Melhorias no aquecimento de panelas em uma aciaria elétrica. 2000. 77 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia) − Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica e dos Materiais, Universidade Federal do Rio Grande do Sul: Porto Alegre, 2000.
4 FERREIRA, N. F. Controle da temperatura do aço líquido em uma aciaria elétrica. 2000. 127 p. Tese (Doutorado em Engenharia) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2000.
5 OMOTANI, M. A.; HEASLIP, L. J.; MCLEAN, A. Ladle temperature control during continuous casting. Iron Steelmaker, v. 10, n. 10, p. p. 29-35, Oct. 1983.
6 ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. A. Thermodynamics: an engineering approach. 5.ed. New York: McGraw-Hill, 2006.
7 McBRIDE, B. J.; GORDON, S.; RENO, M. A. Coefficients for calculating thermodynamic and transport properties of individual species. Cleveland: Lewis Research Center, 1993. (NASA Technical Memorandum, 4513).
2 HLINKA, J. W.; CRAMB, A. W.; BRIGHT, D. H. Model for predicting the thermal history of a ladle of steel. Detroit: Iron & Steel Society of AIME, 1985.
3 CHRIST, F. D. S. Melhorias no aquecimento de panelas em uma aciaria elétrica. 2000. 77 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia) − Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica e dos Materiais, Universidade Federal do Rio Grande do Sul: Porto Alegre, 2000.
4 FERREIRA, N. F. Controle da temperatura do aço líquido em uma aciaria elétrica. 2000. 127 p. Tese (Doutorado em Engenharia) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2000.
5 OMOTANI, M. A.; HEASLIP, L. J.; MCLEAN, A. Ladle temperature control during continuous casting. Iron Steelmaker, v. 10, n. 10, p. p. 29-35, Oct. 1983.
6 ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. A. Thermodynamics: an engineering approach. 5.ed. New York: McGraw-Hill, 2006.
7 McBRIDE, B. J.; GORDON, S.; RENO, M. A. Coefficients for calculating thermodynamic and transport properties of individual species. Cleveland: Lewis Research Center, 1993. (NASA Technical Memorandum, 4513).
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