ANÁLISE DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR DURANTE O RESFRIAMENTO DE CILINDROS DE TRABALHO DA LAMINAÇÃO A QUENTE DE PLANOS
ANALYSIS OF HEAT TRANSFER OF WORK ROLL COOLING IN HOT ROLLING
Salimani, Marcio Rodrigo; Barbosa, Ronaldo Antônio N. M.; Leocadio Junior, Hormando
http://dx.doi.org/10.4322/tmm.2013.028
Tecnol. Metal. Mater. Min., vol.10, n3, p.191-199, 2013
Resumo
O resfriamento de cilindros na laminação a quente de planos afeta diretamente duas características fundamentais dos cilindros: a durabilidade, devido ao desgaste com a degradação da superfície, e o coroamento térmico relacionado à forma do material, devido à expansão térmica dos cilindros. O resfriamento se faz através de jatos de água convenientemente ajustados. A determinação dos coeficientes de transferência de calor é fundamental para fins de otimizar o processo de resfriamento de cilindros visando aumentar sua durabilidade e a qualidade do produto laminado. Neste trabalho são apresentados resultados de estudos experimentais e numéricos dos efeitos do resfriamento através de um jato de água em formato de leque sobre um cilindro protótipo sob temperaturas entre 50°C e 350°C. A pressão da água, o tipo de bico e a posição ao longo do comprimento do leque (centro e extremidade) influenciam na eficiência do resfriamento de cilindros. O valor máximo encontrado do coeficiente de transferência de calor é de 6,0 kW/m2.°C, sendo observada uma diferença de 14,3% entre o centro e a extremidade do leque.
Palavras-chave
Cilindro de trabalho, Laminação a quente, Resfriamento, Coeficiente de transferência de calor
Abstract
The roll cooling in Hot Rolling of flats directly affects two fundamental characteristics of the rolls:.the durability due to surface degradation. The other is the thermal expansion, which affects the shape and dimensions of the strip. Cooling is done by water jets that need to be properly adjusted. The determination of heat transfer coefficients is essential to optimize the process and thus increase its durability and quality of the strip. Results of experimental and numerical effects of cooling using a water jet fan-shaped on a prototype roll at temperatures between 50°C and 350°C are performed. Water pressure, nozzle type and the position along the length of the fan-shaped (center and edge) influence the efficiency of roll cooling. The maximum value found in the coefficient of heat transfer was 6.0 kW/m2.°C, and a 14.3% difference between the center and end of the jet fan-shaped is observed.
Keywords
Work roll, Hot rolling, Cooling, Heat transfer coefficient
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