Numerical simulation of horizontal continuous casting process of round copper billet with electromagnetic stirring

Modelagem numérica e análise experimental de parâmetros térmicos e microestruturais na solidificação radial de ligas binárias

“…Diferentes métodos numéricos aplicados ao estudo do processo de solidificação são apresentados na literatura [Rajeev, 2010]. Sha [2011] apresenta um modelo matemático tridimensional baseado no método de elementos finitos para investigar o efeito da aplicação de um campo magnético no perfil de temperaturas dentro de um lingote produzido por lingotamento contínuo. A Figura 1.5 apresenta um esquema da inserção do agitador eletromagnético no molde de lingotamento contínuo e a Figura 1.6 apresenta a malha de elementos finitos gerada para a simulação numérica.…”

“…Figura 1.5: Esquema do sistema de lingotamento contínuo: (1) panela intermediária, ( 2) agitador eletromagnético, (3) manga de refrigeração de cobre, ( 4) molde de grafite, (5) tarugo circular e (6) sistema de puxamento [Sha, 2011].…”

“…Figura 1.6: Malha tridimensional utilizada para simulação numérica computacional: (1) tarugo circular de cobre, ( 2) agitador eletromagnético, ( 3) molde de grafite, ( 4) manga de refrigeração de cobre [Sha, 2011] Figura 1.7: Diferentes campos de temperatura em uma mesma posição: (a) sem agitação magnética e (b) com agitação magnética [Sha, 2011] Zhiming [2009] também estudou os efeitos da indução de campo magnético sobre a formação microestrutural, mostrando os efeitos sobre o tamanho médio do grão e das propriedades mecânicas em tubos de uma liga Cu10Ni1Fe1Mn produzidos por lingotamento contínuo horizontal. A Figura 1.8 apresenta a estrutura formada com (a) grãos tipicamente colunares sem a indução de campo magnético e (b) grãos equiaxiais com a indução de campo magnético.…”

“…Os métodos numéricos atualmente mais utilizados e amplamente estudados são os métodos de diferenças finitas (MDF) [Chernogorova, 1999; e os métodos dos elementos finitos (MEF) [Reddy, 1993;Sha, 2011] para o desenvolvimento de modelos relacionados aos fenômenos de transferência de calor na solidificação. No entanto, o equacionamento do MEF é bem mais complexo que o MDF, sendo este último mais simples e direto [Spim, 2001].…”

“…xxiii Figura 1.2: Superfície de um lingote obtido por LCH, mostrando as marcas de evidência do ciclo de puxamento do processo [Souza, 1997] Figura 1.5: Esquema do sistema de lingotamento contínuo: (1) panela intermediária, (2) agitador eletromagnético, (3) manga de refrigeração de cobre, (4) molde de grafite, (5) tarugo circular e (6) sistema de puxamento [Sha, 2011] xxv Figura 2.3: Comparação de curvas de resfriamento obtidas para os diferentes modos de liberação de calor -Al-4,5% Cugráfico adaptado [Chen, 1990]............................................... Figura 2.4: Comparação de curvas de resfriamento obtidos para os diferentes modos de liberação de calor -Aço 1% Cr -gráfico adaptado [Chen, 1990]…”