Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/tmm.2012.035
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

MELHORIA DO PROCESSO DE REAQUECIMENTO DE PLACAS NA USIMINAS POR MEIO DE SIMULAÇÃO MATEMÁTICA

IMPROVEMENT OF SLAB REHEATING PROCESS AT USIMINAS THROUGH MATHEMATICAL SIMULATION

Santos, Antônio Adel dos; Giacomin, Cristóvão Nery; Silva, João Paulo B.

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Resumo

São mostradas características básicas e aplicações do simulador matemático do processo de reaquecimento de placas em fornos de viga móvel, desenvolvido no Centro de Tecnologia Usiminas, e que tem sido aplicado aos fornos da Linha de Chapas Grossas da Usina de Ipatinga. Trata-se de um modelo matemático bidimensional, resolvido pelo método numérico de volumes finitos, validado por medições de temperatura da placa durante o aquecimento e inserido em uma ferramenta visual de simulação. Dentre as aplicações destacam-se: (i) determinação das temperaturas de zonas e tempos de permanência adequados à produção de aços com a tecnologia de resfriamento acelerado; (ii) determinação de temperaturas médias das placas no desenfornamento e saída das zonas dos fornos, que são dados necessários para alimentar a automação dos fornos na fase de comissionamento; e (iii) análise da distribuição térmica da placa ao longo do reaquecimento, fornecendo subsídios para a otimização operacional.

Palavras-chave

Forno de reaquecimento, Simulação matemática, Processamento termomecânico

Abstract

Basic characteristics and application examples of the mathematical simulator for reheating process in walking‑beam type furnaces, that has been developed and applied to Usiminas plate mill line at Ipatinga, are shown in this paper. This is a bi-dimensional mathematical model solved by the finite volume method, validated by temperature measurements inside the slab during heating and coded as a visual tool. Among these applications, the following can be highlighted: (i) determination of suitable furnace zone temperatures and residence times for processing steels by accelerated cooling technology; (ii) determination of slab average temperature at discharging as well as at each zone exit, supplying data to be fed to the automation system at the comissioning stage; (iii) analyses of slab thermal distribution through the reheating process, enabling operational optimization.

Keywords

Reheating furnace, Mathematical simulation, Thermomechanical processing

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