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Tese de mestrado

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  • I

    MINISTRIO DA EDUCAO

    UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL

    Escola de Engenharia

    Programa de Ps Graduao em Engenharia de Minas, Metalrgica e de Materiais

    PPGE3M

    DESEMPENHO SUPERFICIAL DE BARRAS LAMINADAS REDONDAS DE AO

    SAE 1043 FRENTE S VARIVEIS DE CONDICIONAMENTO DE TARUGOS,

    TEMPERATURA DE LAMINAO E USO DO DESCAREPADOR

    EDUARDO WEIGELT BUENO

    Engenheiro Mecnico

    Dissertao para obteno do Ttulo de

    Mestre em Engenharia, Modalidade Profissional, Especialidade Siderurgia.

    Porto Alegre

    2012

  • II

    MINISTRIO DA EDUCAO

    UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL

    Escola de Engenharia

    Programa de Ps Graduao em Engenharia de Minas, Metalrgica e de Materiais

    PPGE3M

    DESEMPENHO SUPERFICIAL DE BARRAS LAMINADAS REDONDAS DE AO

    SAE 1043 FRENTE S VARIVEIS DE CONDICIONAMENTO DE TARUGOS,

    TEMPERATURA DE LAMINAO E USO DO DESCAREPADOR

    EDUARDO WEIGELT BUENO

    Engenheiro Mecnico

    Dissertao apresentada ao programa de Ps-Graduao em Engenharia de Minas,

    Metalrgica e dos Materiais PPGE3M, como parte dos requisitos para a obteno do ttulo de Mestre em Engenharia, Modalidade Profissional, Especialidade Siderurgia.

    Porto Alegre

    2012

  • III

    Esta dissertao foi julgada adequada para obteno do ttulo de Mestre em

    Engenharia, Modalidade Profissional, Especialidade Profissional e aprovada em sua forma

    final, pelo orientador e pela Banca Examinadora do Programa de Ps-Graduao.

    Orientador: Prof. Dr. Afonso Reguly

    Banca Examinadora:

    Prof. Dr. Andr Ronaldo Froehlich, UNISINOS

    Prof. Dr. Fabiano Dornelles Ramos, IFRS - Caxias

    Prof. Dr. Wagner Viana Bielefeldt, PPGE3M - UFRGS

    Prof. Dr. Telmo Roberto Strohaecker

    Coordenador do PPGE3M

    Porto Alegre, agosto de 2012.

  • IV

    Em nome de Al, clemente e misericordioso.

  • V

    AGRADECIMENTOS

    Agradeo, em primeiro lugar, a minha me, Enilda Maria Weigelt Bueno, por servir de

    exemplo ao longo dos anos, ensinando e demonstrando os valores indispensveis a um bom

    profissional, mas principalmente os requisitos necessrios a um homem de carter;

    ao meu Orientador, Prof. Dr. Afonso Reguly, que me guiou e transmitiu, com pacincia e

    dedicao, seu conhecimento e experincia para o desenvolvimento deste projeto;

    aos amigos Jair Janoski, Rodrigo Rego, Claudiomiro de Freitas e Luis Henrique por no

    medirem esforos no auxlio das atividades prticas necessrias elaborao deste projeto;

    a minha esposa Mirelle Mosena, que contribui para a formatao deste trabalho. Pela

    pacincia e apoio nos momentos difceis;

    aos demais familiares e amigos pelo apoio incondicional;

    a Universidade Federal do Rio Grande do Sul, por fornecer estudo de qualidade e estrutura

    laboratorial para o desenvolvimento e aplicao do conhecimento;

    aos profissionais Eng. MS Fabiana Lopes da Silva, Eng. Eduardo Ferreira, Pedro Ernani

    Lanzarini e Eng. David Hill, pelo auxilio e conhecimento compartilhado;

    a Gerdau, pela oportunidade de estudo, conhecimento e desenvolvimento profissional e

    pessoal;

    e, ao meu filho Lorenzo, por todo o ensinamento que, mesmo em gestao, tem nos

    transmitido. Espero que algum dia possa ler estas pginas, e entender a importncia que j

    tinha antes mesmo de nascer.

  • VI

    SUMRIO

    LISTA DE FIGURAS ............................................................................................................ VII

    LISTA DE TABELAS .......................................................................................................... VIII

    LISTA DE ABREVIATURAS E SMBOLOS ........................................................................ IV

    RESUMO...... ............................................................................................................................ X

    ABSTRACT... ........................................................................................................................... X

    1. INTRODUO ................................................................................................................ 1

    2. REVISO BIBLIOGRFICA ......................................................................................... 2

    2.1 Laminao .................................................................................................................. 2

    2.1.1 Processo de laminao ........................................................................................ 2

    2.1.2 Classificao dos laminadores ............................................................................ 3

    2.1.2.1 Quanto temperatura de trabalho ................................................................ 3

    2.1.2.2 Quanto disposio das gaiolas .................................................................. 4

    2.1.3 Matrias-primas .................................................................................................. 7

    2.1.4 Reaquecimento para laminao .......................................................................... 7

    2.1.4.1 Fornos de reaquecimento ............................................................................. 8

    2.1.4.2 Carepa ........................................................................................................ 10

    2.1.4.3 Descarepador ............................................................................................. 12

    2.1.5 Calibrao ......................................................................................................... 15

    2.1.5.1 Sequencias de calibrao ........................................................................... 15

    2.1.6 Defeitos superficiais ......................................................................................... 17

    2.1.6.1 Trincas de Aciaria ...................................................................................... 18

    2.1.6.2 Trincas de painel ........................................................................................ 19

    2.1.6.3 Escamas de Aciaria .................................................................................... 19

    2.1.6.4 Macroincluses .......................................................................................... 19

    2.1.6.5 Trincas de laminao ................................................................................. 20

    2.1.6.6 Escamas de laminao ............................................................................... 20

    2.1.6.7 Dobras ........................................................................................................ 20

  • VII

    2.1.6.8 Incrustao de carepa ................................................................................. 21

    2.1.6.9 Trincas em faixa ......................................................................................... 21

    2.1.7 Defeitos superficiais gerados na laminao...................................................... 21

    3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ......................................................................... 23

    3.1 Materiais e mtodos .................................................................................................. 23

    3.2 Teste de condicionamento superficial ...................................................................... 26

    3.3 Teste de temperatura de laminao .......................................................................... 27

    3.4. Teste de remoo de carepa - descarepador ............................................................. 28

    4. RESULTADOS E DISCUSSES .................................................................................. 31

    4.1 Teste de condicionamento superficial ...................................................................... 32

    4.2 Teste de temperatura de laminao .......................................................................... 34

    4.3 Teste de remoo de carepa - descarepador ............................................................. 37

    4.4 Anlise dos defeitos superficiais encontrados .......................................................... 42

    4.5 Consideraes finais ................................................................................................. 45

    5. CONCLUSES .............................................................................................................. 47

    6. SUGESTES PARA TRABALHOS FUTUROS .......................................................... 48

    7. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ........................................................................... 49

  • VIII

    LISTA DE FIGURAS

    Figura 2.1 Representao de um trem contnuo com gaiolas horizontais (CODA 2006a) .... 5

    Figura 2.2 Representao de um trem contnuo com gaiolas horizontais e verticais

    intercaladas (CODA 2006a) ....................................................................................................... 5

    Figura 2.3 Arranjo esquemtico de trem aberto (CODA 2006a) ........................................... 6

    Figura 2.4 Arranjo de trem laminador semi-contnuo............................................................ 6

    Figura 2.5 Arranjo de trem laminador semi-contnuo............................................................ 9

    Figura 2.6 Representao esquemtica de camada de carepa e variao da composio

    desta camada com relao temperatura (RIZZO 2007) ......................................................... 12

    Figura 2.7 Efeito da altura dos bicos