Análise da Influência do material refratário na eficiência do processo de lingotamento convencional indireto do aço.

Abstract

O processo de lingotamento possui inúmeras variáveis que devem ser controladas e estabilizadas, como por exemplo: temperatura de lingotamento, vazão de lingotamento, o ferramental, o fluxante e a montagem dos refratários. A temperatura de lingotamento é calculada através da temperatura liquidus, a qual varia de acordo com o teor de carbono presente na composição, a vazão de lingotamento consiste na velocidade em que o metal irá preencher os moldes, o ferramental e o fluxante garantem a qualidade superficial do material lingotado e protegem contra o efeito de oxidação do ambiente e a montagem do refratário é responsável por guiar o e suportar as condições abrasivas do metal, antes que chegue aos moldes. O objetivo deste trabalho é comparar dois tipos de refratários empregados na montagem de placas para lingotamento convencional, o primeiro cenário com um refratário classificado como sílico aluminoso (TA) e o segundo cenário com um refratário classificado como Aluminoso (TX), ambos do mesmo fornecedor testados sob mesmas condições. Foram fixados parâmetros como temperatura de vazamento e vazão de vazamento, para uma melhor relação dos resultados. Para cumprir o objetivo do estudo foram realizados testes de inspeção visual, resistência mecânica, análise microscópica e construção de cartas de tendência. O principal resultado foi a diferença do teor de Al2O3 (alumina), onde TA apresentou um teor de 35% e TX 60%. Um aumento significativo de 25% da concentração de Al2O3 em sua composição química nos tijolos do segundo cenário. Houve um aumento na resistência mecânica do material, comprovada nos testes de tração realizados a temperatura ambiente, onde os tijolos (TX) obtiveram aumento de 33% na tensão para atingir a ruptura em relação aos tijolos (TA). Os resultados comprovam que a estratégia de alteração da composição química foi uma solução assertiva. No segundo cenário não houve o rompimento do refratário, infiltração de aço nos tijolos durante o processo de lingotamento e foi verificada a redução da formação de inclusões exógenas por arraste de tijolos em erosão, gerando uma redução de 18% no custo da tonelada de aço produzida. Contudo conclui-se que o refratário (TX) mostrou maior eficiência no processo de lingotamento convencional.

The casting process has many variables that must be controlled and stabilized, for example: casting temperature, casting flow, tooling, fluxing and refractory assembly. The casting temperature is calculated by the liquidus temperature, which varies according to the carbon content present in the composition, the casting flow consists of the speed at which the metal will fill the molds, the tooling and the fluxing agent guarantee the surface quality of the cast material and protect against the oxidation effect of the environment and the assembly of the refractory is responsible for guiding and supporting the abrasive conditions of the metal before it reaches the molds. The objective of this work is to compare two types of refractories used in the assembly of plates for conventional casting, the first scenario with a refractory classified as alumina (TA) and the second scenario with a refractory classified as Aluminoso (TX), both from the same supplier tested under the same conditions. Parameters were set as leakage temperature and leakage rate for a better relation of the results. In order to fulfill the objective of the study, tests of visual inspection, mechanical resistance, microscopic analysis and construction of trend charts were performed. The main result was the difference in Al2O3 content (alumina), where TA had a content of 35% and TX 60%. A significant increase of 25% of the Al2O3 concentration in its chemical composition in the bricks of the second scenario. There was an increase in the mechanical strength of the material, as demonstrated in the tensile tests carried out at room temperature, where the bricks (TX) obtained a 33% increase in tension to reach the rupture in relation to the bricks (TA). The results show that the chemical composition alteration strategy was an assertive solution. In the second scenario there was no disruption of the refractory, steel infiltration in the bricks during the casting process, and the reduction of the formation of exogenous inclusions by erosion brick dragging was verified, generating a reduction of 18% in the cost of the ton of steel produced . However, it is concluded that the refractory (TX) showed greater efficiency in the conventional casting process