Qualidade no Produto, Robustez no Processo e Produtividade com Baixo Custo na Fundição Continua

O processo de fundição contínua é de suma importância na fabricação de produtos semiacabados. Nesse processo, o metal líquido é vazado em um molde intensamente refrigerado, podendo conter partes em grafite. Na saída desse molde, o metal é puxado à mesma taxa em que entra, razão pela qual a formação de uma casca sólida e estável deve ser garantida para a continuidade do processo. Na fase inicial, um lingote de sacrifício é posicionado na saída do molde e, assim que o metal recém vazado atinge um determinado nível, esse lingote vai sendo extraído de forma que o fluxo de entrada e saída de metal seja balanceado. A refrigeração primária do molde é de vital importância na formação de uma casca sólida e estável. Refrigeração adicional é aplicada ao lingote já fora do molde, na chamada zona de resfriamento secundário. Para o desenvolvimento e otimização de processo, o MAGMA CC apresenta-se com uma solução completa, fornecendo informações fundamentais para a otimização de processos de fundição contínua em linhas verticais e horizontais.

 

O MAGMA CC auxilia os fundidores a alcançar os seguintes objetivos:

  • Layout e otimização de calhas de vazamento e “tundishes” (distribuidor) para otimizar as condições de fluxo
  • Layout e otimização da imersão de “nozzles” (válvulas) para minimizar inclusões
  • Projeto e otimização do molde (conicidade, resfriamento, materiais...)
  • Otimização do processo (por exemplo, ajuste da melhor velocidade de extração, resfriamento secundário)
  • Determinação da distribuição de temperaturas durante o início do processo e em regime permanente para várias condições de processo, garantindo a qualidade requerida
  • Otimização de parâmetros de fluxo, na fase inicial do processo e em regime permanente, devido à entrada do metal e à convecção natural
  • Cálculo da distribuição de tensões no lingote e molde, bem como de critérios de qualidade relacionados a distribuição de tensões

O MAGMA CC pode ser usado na fundição de cobre e suas ligas, ligas de alumínio e aço. O software pode ser usado para melhorar a qualidade do produto antes do início da produção, bem como na melhoria contínua do processo. Com o auxílio das ferramentas de Design de Experimentos Virtual e otimização autônoma é possível determinar as melhores condições de projeto e processo, garantindo a obtenção de produtos de alta qualidade. O MAGMA CC permite a simulação de fluxo, solidificação e tensões, considerando as etapas de resfriamento primário e secundário. Assim, a interação entre os fluxos de entrada do metal, a formação da casca sólida e a condição do molde podem ser avaliados.

Publication in Area of Continuous Casting

Autonomous Mathematical Optimization of Continuous Casting Processes

Editors:

Wilfried Schäfer, Götz Hartmann, Erik Hepp, MAGMA GmbH, Aachen, Germany
Dieter G. Senk, Sonja Stratemeier, IEHK RWTH Aachen University, Germany

The publication introduces a numerical simulation based optimization strategy, following rigorous thermodynamic and thermo mechanical models as well as a strictly methodic approach.

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