Fast dynamic heat and mass balance model of walking beam reheat furnace with two-dimensional slab temperature profile

Panjković, Vladimir; Gloss, Ronald

doi:10.1179/1743281211y.0000000081

Cited by 12 publications

(5 citation statements)

References 34 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Although the above mentioned CFD simulation can be employed to predict the thermal and reactive fluid characteristics of a furnace used for slab heating, in practice, they are also expensive due to the significant computational time required to address the complexity of the furnace structure. The second approach, which is simple but can reasonably simulate the thermal behaviour of slab, focuses on an analysis of radiative heat transfer in the furnace and transient heat conduction within the slab [11][12][13][14][15][16][17][18][19][20]. Morgado et al [21] investigated the heating process of steel slabs in a walking-beam reheating furnace using two different models.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Optimisation of a slab heating pattern with various skid button heights in a walking-beam-type reheating furnace

Jang

Huang

2017

Ironmaking & Steelmaking

View full text Add to dashboard Cite

A three-dimensional heat transfer model considering various skid button heights for the prediction of the temperature history of steel slabs was performed in order to obtain the optimal heating pattern of these slabs with minimum energy consumption in a walking-beam type reheating furnace. An algorithm was developed using a simplified conjugated-gradient method combined with a shooting method and was used as an optimiser to design the furnace temperature distribution. The effect of the skid button heights on the design requirements, such as the energy consumption necessary for heating a slab, skid-mark temperature uniformity at the furnace exit and slab discharging temperature, was investigated. The parametric study results indicated that the skidmark temperatures significantly decrease with increases in the skid button heights. In addition, the optimal designs suggested lower energy consumption for heating a slab and improved skid-mark temperature uniformity as compared to the original operating conditions in a steel plant.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Optimisation of a slab heating pattern with various skid button heights in a walking-beam-type reheating furnace

Jang

Huang

2017

Ironmaking & Steelmaking

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Hoje, encontra-se disponível vasta literatura técnica sobre transferência de calor neste processo, por exemplo, para as etapas de reaquecimento [2], resfriamento final do produto laminado [3,4] e laminação propriamente [5].…”

Section: Introductionunclassified

Desenvolvimento De Modelos Matemáticos De Previsão Da Temperatura Durante a Laminação a Quente Dos Aços

Santos¹,

Giacomin²

2015

TMM

View full text Add to dashboard Cite

a ResumoO controle da temperatura é fundamental no processo de laminação a quente dos aços. Para isso, são necessários sensores ao longo das linhas de processo. Adicionalmente, modelos matemáticos de previsão da temperatura, tanto online quanto offline, são muito úteis, e fundamentais em alguns casos, quando é necessário conhecer perfis térmicos no interior do material, além da temperatura superficial medida. Neste sentido, este trabalho apresenta os aspectos básicos do desenvolvimento de modelos de cálculo da evolução de temperatura do aço durante a laminação a quente, desde o reaquecimento da placa até o produto laminado e resfriado na forma de chapas. São mostradas formulações matemáticas, métodos numéricos de solução usados e validação dos cálculos. Todo esse desenvolvimento foi baseado em trabalhos realizados no Centro de Pesquisa na Usiminas, nos últimos anos, cuja fundamentação teórica, buscada na literatura, foi adaptada e validada de acordo com as especificidades de cada linha. Além disso, como sinal de inovação e aplicabilidade, os modelos foram implantados como simuladores offline integrados, tornando prática sua utilização pelos analistas de processo. Palavras-chave: Laminação a quente de aços; Evolução térmica; Modelos matemáticos. DEVELOPMENT OF MATHEMATICAL MODELS FOR TEMPERATURE PREDICTION DURING HOT ROLLING OF STEELS AbstractTemperature control is of paramount importance during hot rolling of steel. Thus, sensors need to be installed through the processing lines. In addition, mathematical models for temperature prediction are useful, and occasionally necessary, when the thermal profile inside the stock has to be known, besides the measured surface temperature. Therefore, this paper shows the background used to modeling the temperature evolution of steel during hot rolling, from the slab reheating process up to the as rolled product after its cooling. Basic features are shown such as model formulations, numerical methods and validations. All the work was based on recent development carried out at Usiminas' Research and Development Center, where theoretical background found in literature was adapted and fitted to the processing line particularities. In addition, as an indicator of innovation and applicability, the models were implemented as offline simulation tools, making easy their use by technical staff.

show abstract

“…O trabalho pioneiro sobre modelos de evolução térmica em linhas de laminação a quente foi realizado por Hollander [1]. Hoje, encontra-se disponível vasta literatura técnica sobre transferência de calor neste processo, por exemplo, para as etapas de reaquecimento [2,3], resfriamento final do produto laminado [4][5][6] e laminação propriamente [7]. Ênfase tem sido dada à etapa de resfriamento final do laminado, especialmente na produção de aços de alta resistência, por este processo ser preponderante na definição das propriedades mecânicas finais dos aços laminados a quente.…”

Section: Introductionunclassified

Previsão Da Evolução Térmica Durante a Laminação a Quente Dos Aços

Santos¹,

Giacomin²,

Resende³

2014

ABM Proceedings

View full text Add to dashboard Cite

Resumo O controle da temperatura é fundamental no processo de laminação a quente dos aços, motivando a dedicação de esforços em estudos sobre a transferência de calor e na aplicação de melhorias operacionais. Neste sentido, o objetivo deste trabalho é apresentar o desenvolvimento, os resultados e as aplicações de modelos de cálculo da evolução de temperatura do aço durante a laminação a quente, desde o reaquecimento da placa até o produto laminado e resfriado na forma de chapas. São mostradas formulações matemáticas, métodos numéricos de solução usados, validação dos cálculos e a contribuição dos modelos para o entendimento e melhoria de processo. Todo esse desenvolvimento foi baseado em trabalhos realizados na Usiminas, nos últimos anos, cuja fundamentação teórica, buscada na literatura, foi adaptada e validada de acordo com as especificidades de cada linha. Além disso, os modelos foram implantados como simuladores offline, tornando prática sua aplicação pelos analistas de processo. São mostrados exemplos de cálculo do aquecimento de placas, da evolução térmica das placas nos fornos até a entrada dos laminadores, e da evolução do esboço durante a laminação de chapas grossas. Palavras-chave: Laminação a quente; Evolução térmica; Modelo matemático.

show abstract

Fast dynamic heat and mass balance model of walking beam reheat furnace with two-dimensional slab temperature profile

Cited by 12 publications

References 34 publications

Optimisation of a slab heating pattern with various skid button heights in a walking-beam-type reheating furnace

Optimisation of a slab heating pattern with various skid button heights in a walking-beam-type reheating furnace

Desenvolvimento De Modelos Matemáticos De Previsão Da Temperatura Durante a Laminação a Quente Dos Aços

Previsão Da Evolução Térmica Durante a Laminação a Quente Dos Aços

Contact Info

Product

Resources

About