Non-uniform water flux density approach applied on a mathematical model of heat transfer and solidification for a continuous casting of round billets



Título del documento: Non-uniform water flux density approach applied on a mathematical model of heat transfer and solidification for a continuous casting of round billets
Revista: Tecnologia em metalurgia, materiais e mineracao
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000404675
ISSN: 2176-1515
Autores: 1
2
Instituciones: 1Vallourec Tubos do Brasil, Belo Horizonte, Minas Gerais. Brasil
2Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais. Brasil
Año:
Periodo: Oct-Dic
Volumen: 11
Número: 4
Paginación: 363-370
País: Brasil
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Aplicado, descriptivo
Resumen en inglés In the present work, the water flux densities of nozzles with flat jet and full cone jet were experimentally measured using an apparatus in industrial scale that reproduces the secondary cooling of the continuous casting of round billets of Vallourec Tubos do Brasil. A mathematical model for heat transfer and solidification for the continuous casting of round billets was developed applying the experimental water flux density profile, establishing a non-uniform water distribution approach. The mathematical model was validated by experimental measurements of the billet superficial temperature, performed at the industrial plant. The results of the mathematical model using both uniform and non-uniform water flux density approaches were compared. The non-uniform water distribution approach enabled to identify important variations of the heat transfer coefficients and the billet temperatures, especially in the first cooling zone, and to assess more accurately the local effects of the water distribution on the thermal behavior of the strand. The non-uniform water flux density approach applied to the mathematical model was a useful and more accurate tool to improve the comprehension of the thermal behavior of the steel along the secondary cooling
Resumen en portugués As vazões específicas de água de bicos spray com jato do tipo leque e cone cheio foram medidas experimentalmente usando um aparato em escala industrial que reproduz o resfriamento secundário do lingotamento contínuo de barras cilíndricas da Vallourec Tubos do Brasil. Um modelo matemático da transferência de calor e solidificação foi desenvolvido aplicando o perfil de vazão específica de água obtida experimentalmente, desenvolvendo uma nova abordagem de distribuição não-uniforme de água. O modelo matemático foi validado por medições experimentais de temperatura superficial da barra realizadas na planta industrial. Os resultados do modelo matemático usando as abordagens de distribuição uniforme e não-uniforme de vazão específica de água foram comparados. A abordagem de distribuição não-uniforme de vazão específica de água permitiu identificar importantes variações no coeficiente de transferência de calor e na temperatura superficial da barra, especialmente na primeira zona de resfriamento por spray, e, consequentemente, avaliar de forma mais exata os efeitos localizados na distribuição de água no comportamento térmico do aço. A abordagem de distribuição não-uniforme de vazão específica de água se mostrou uma ferramenta útil e mais acurada para aumentar a compreensão do comportamento térmico do aço ao longo da câmara spray
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Ingeniería metalúrgica,
Barras cilíndricas,
Moldeo,
Coeficiente de transferencia de calor,
Flujo de agua,
Enfriamiento secundario,
Modelos matemáticos
Keyword: Engineering,
Metallurgical engineering,
Round billets,
Casting,
Heat transfer coefficient,
Water flow,
Secondary cooling,
Mathematical models
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