Modelagem física da formação de vórtice durante o vazamento do aço de uma panela.

Abstract

Um modelo em acrílico de uma panela (315 toneladas, ArcelorMittal Tubarão), escala 1:7, foi utilizado para simular as condições de vazamento do aço, e avaliar as condições de surgimento do vórtice. O momento da inserção do vórtice no canal de vazamento foi determinado através de sensores foto-elétricos e o material residual foi pesado de modo a se avaliar o rendimento metálico. A influência do tipo de fluxo residual imposto pelas rotas normais de processamento, tais como RH e IRUT, da vazão de drenagem, além de dispositivos antivórtice foi avaliada. O fluxo residual devido ao processamento em RH e IRUT, bem como o nível inicial de aço na panela não afetaram os resultados. O Volume Residual se mostrou função apenas da vazão. Verificou-se que o fluxo de aço era interrompido pela capacidade de abastecimento radial do canal de saída. Como tal, a utilização de quebradores de vórtice se mostrou contra producente. Simulações realizadas induzindo um fluxo rotacional no fluido de forma a aumentar a propensão ao vórtice permitiram confirmar que a injeção de gás pelo fundo da panela e a utilização de barreiras próximas à região de vazamento contribuem para aumentar o rendimento.