Curso basico de lingotamento continuo

Aciaria GGRJ-ACI-LC-020 Preparação do Distribuidor para Partida ‹nº› 17/05/03

DESCRIÇÃO DO MÓDULOObjetivo

Fornecer os conhecimentos fundamentais e principais equipamentos doprocesso de lingotamento continuo. Ao final deste módulo você deverá estar dotadode conhecimento dos fundamentos do processo Desta área da Aciaria.Etapas de Aprendizagem....................................................................Páginas1 – Introdução..................................................................................... 022 – História do LC................................................................................ 033 – Física Básica................................................................................. 054 – Composição Química.................................................................... 085 – Tipos de Máquinas........................................................................ 136 – Produtos........................................................................................ 157 – Fluxo do Processo......................................................................... 168 – Componentes................................................................................ 179 – Panelas de Aço............................................................................. 1810 – Válvula Gaveta............................................................................ 2011 – Reoxidação.................................................................................. 2212 – Suporte de Panelas..................................................................... 2413 – Distribuidores.............................................................................. 2614 – Controle de Fluxo Distribuidor – Moldes .................................... 2815 – Proteção de Jato......................................................................... 3216 – Suporte de Distribuidores............................................................ 33

ÍNDICE


16 – Suporte de Distribuidores............................................................ 3317 – Aquecedor de Distribuidores........................................................ 3418 – Resfriamento Primário................................................................. 3519 – Resfriamento Secundário............................................................ 4020 – Agitador Eletromagnético............................................................. 4421 – Controle de Solidificação.............................................................. 4822 – Guiamento do Raio...................................................................... 5023 – Extração e Desempeno................................................................ 5324 – Barra Falsa................................................................................... 5525 – Controle Automático de Nível....................................................... 5826 – Mesa Intermediária....................................................................... 6127 – Pinch Roll..................................................................................... 6228 – Unidades de Corte........................................................................ 6329 – Sistema de Transferência de Tarugos.......................................... 6930 – PTL............................................................................................... 7931 – Qualidade...................................................................................... 8032 – Controle de Operação e Processo............................................... 8133 – Defeitos ........................................................................................ 8634 – Segurança..................................................................................... 97Critérios de Avaliação

Após ter estudado todos os conteúdos abordados, você submeter-se-á auma Avaliação Teórica.

CURSO BÁSICO DE LINGOTAMENTO CONTINUO CRISTIANO FAUSTINO ALMEIDA 1 2016

O QUE É LINGOTAMENTO ?lin·go·ta·men·to(lingote + -ar + -mento)substantivo masculino.Ato ou efeito de moldar em lingotes. Metal em estado de fundiçãoTIPOS DE LINGOTAMENTOLingotamento ConvencionalO aço é vazados em lingoteiras (formas) e pode ser de duas formas:Direto: o aço é vazado diretamente na lingoteira;Indireto: o aço é vazado num conduto vertical penetrando na lingoteira pela sua base;É um processo pelo qual o aço fundido é solidificado dentro da lingoteira respeitando um tempo de resfriamento conforme a sua qualidade, tempo esse dividido em duas etapas: Tempo padrão e alternativo, nunca sendo retirado da lingoteira em tempo intermediário, visto que há uma curva de resfriamento a ser respeitada e o não atendimento a este requisito pode implicar em trincas no lingote.Lingotamento ContinuoÉ um processo pelo qual o aço fundido é solidificado em um produto semi-acabado por um

INTRODUÇÃO


É um processo pelo qual o aço fundido é solidificado em um produto semi-acabado por um equipamento de forma a efetuar horas ou ate mesmo dias de produção sem interrupção, os produtos deste processo são tarugo, blocos ou placas para subseqüente laminação ou forjaria.

Lingotamento ContínuoLingotamento ConvencionalCURSO BÁSICO DE LINGOTAMENTO CONTINUO CRISTIANO FAUSTINO ALMEIDA 2 2016

Um pouco de históriaCriação

O conceito de lingotamento contínuo surgiu em 1840 , com o americano George Sellers, na tentativa de lingotar tubos de chumbo. Em 1846, Henry Bessemer idealizou uma máquina de lingotamento contínuo para aços. O projeto dessa máquina consistia em lingotar as placas de aço entre dois cilindros refrigerados a água. Devido à qualidade irregular das placas de aço produzidas, o processo desenvolvido por Bessemer não obteve êxito e foi abandonado, sendo utilizado industrialmente, apenas, para não ferrosos de baixa temperatura.Em 1887, o alemão R. M. Daelen elaborou uma proposta para uma planta de lingotamento contínuo, que corresponde ao desenho similar às máquinas atuais. Algumas inovações incrementais foram realizadas, a fim de viabilizar a implementação do equipamento. Essa planta incluía: molde refrigerado à água, aberto no topo e no fundo, alimentado por um fluxo de metal líquido, uma seção de refrigeração secundária, uma barra falsa, rolos extratores e um aparelho de corte para o veio.Porém, a planta desenvolvida por Daelen ainda apresentava algumas dificuldades e barreiras que a impedia de ser realizada em escala industrial. O principal problema consistia em extrair o produto sem rasgar a pele solidificada que permanecia agarrada às paredes do molde. Para evitar a adesão do metal às paredes do molde, Siegfried Junghans, em 1933, patenteou um sistema de oscilação do molde. Essa inovação

HISTÓRIA DO LC


Junghans, em 1933, patenteou um sistema de oscilação do molde. Essa inovação incremental tornou viável a produção de aço em escala industrial e a implementação efetiva do lingotamento contínuo na siderurgia, inúmeras inovações incrementais no processo e no equipamento começaram a ser desenvolvidas.AperfeiçoamentoNo ano de 1959, Halliday aperfeiçoou o sistema de oscilação do molde, introduzindo o conceito de “estripagem negativa” (ou estripamento negativo), processo utilizado atualmente. Essa técnica reduziu, significativamente, o risco de aderência do metal ao molde e a ruptura do veio, conseqüentemente acompanhado do aumento de produtividade. O princípio de estripamento negativo é determinado pela relação entre a velocidade de oscilação do molde e a velocidade de extração do lingote.O proposto método de estripamento negativo, Halliday notou os seguintes pontos principais:A fim de reduzir ao mínimo o perigo e aderência do metal o molde, este último não deve andar na mesma direção e velocidade que o veio lingotado, exceto nos pontos de reversão de direção. Se em qualquer momento a ruptura do metal parece provável, a ligeira pressão descendente ou força de compressão exercida pelo molde durante aproximadamente 3/4 do ciclo, sobre as paredes do lingote, cria condições favoráveis para que tais fissuras se caldeiem antes que o lingote deixe o molde.Na situação onde ocorre o estripamento negativo, o molde tem um movimento descendente ainda mais rápido que a peça lingotada, o que causa um ligeiro esforço de compressão na casca, permitindo assim, fechar quaisquer rupturas incipientes e diminuir a porosidade, aumentando a resistência da casca antes da placa emergir do molde. Dessa forma, em momento algum (exceto instantaneamente durante a inversão de direção), o molde se desloca com a mesma velocidade da placa.


Resolvido o problema de aderência do metal ao molde, o processo de lingotamento contínuo ainda encontrava barreiras que permitissem o aumento de escala do equipamento. Portanto, havia-se ainda, a necessidade de aperfeiçoamento de alguns parâmetros e técnicas operacionais, tais como:•tempo de manutenção e reparo do equipamento;•tempo de preparação da máquina;•variações na seção do produto;•troca de panelas;•troca de distribuidores;•lingotamento sequencial;•alterações no projeto de máquina.Os tempos de preparação, reparo e manutenção estão associados ao índice de funcionamento do equipamento. A diminuição desses tempos propicia elevados índices de funcionamento e, conseqüentemente, alta produtividade. Os reparos e manutenção das máquinas eram onerosos e demandavam muito tempo, para tanto, uma inovação incremental foi desenvolvida a fim de reduzir esse tempo.As máquinas passaram a ser projetadas com o molde e o segmento de rolos de suporte formando um conjunto único. Dessa forma, o alinhamento e o reajuste do conjunto poderia ser feito fora da máquina, podendo, com isso, reduzir em até 75% o tempo de recuperação da máquina, comparando-se com o tempo gasto na troca

HISTÓRIA DO LC


tempo de recuperação da máquina, comparando-se com o tempo gasto na troca independente das partes. [1]Já no tempo de preparação das máquinas, duas operações são determinantes: a inserção da barra falsa e o ajuste do molde. A barra falsa é uma peça metálica que é inserida ao molde e serve de base de apoio para a solidificação inicial do aço. O aço se solidifica rapidamente e assim que a altura normal de lingotamento é atingida, começa-se a descer o tarugo falso e mantém-se um nível constante do aço líquido no interior do molde, variando-se a vazão, atuando sobre a haste do tampão do distribuidor. A colocação da barra pode ser feita por baixo ou pelo topo. [4]Com relação ao ajuste do molde, o tempo de preparação é diminuído com a troca automática da largura do molde. Por muitos anos, observou-se nas plantas de lingotamento contínuo, a utilização de moldes com espessura única. Em meados da década de 70, um novo modelo de desenho do molde foi desenvolvido empresa suíça Concast. Cada vez que a especificação do produto a ser lingotado era alterada, havia-se a necessidade de interromper o processo de lingotamento para que se fizesse a troca de largura do molde, que iria determinar o tamanho da seção do produto lingotado. A troca automática da largura do molde realizava essa operação sem que houvesse a necessidade de interrupção do equipamento, proporcionando, assim, maiores índices de funcionamento da máquina, aliado ao aumento de produtividade.Outro parâmetro que afeta a produtividade da máquina de lingotamento contínuo é a eficiência nas trocas de panela. O início de uma operação de lingotamento contínuo se dá pela transferência do aço líquido, proveniente dos convertedores LD ou dos fornos a arco elétrico, através das panelas. Na concatenação forno-máquina, o sinergismo entre as operações deve ser completo, pois este interfere no rendimento do processo.


Estados Físicos da matéria

SÓLIDO

LÍQUIDO

GASOSO

FÍSICA BÁSICA

Aciaria GGRJ-ACI-LC-020 Preparação do Distribuidor para Partida ‹nº› 17/05/03CURSO BÁSICO DE LINGOTAMENTO CONTINUO CRISTIANO FAUSTINO ALMEIDA 5 2016

Estado SólidoFÍSICA BÁSICA

REDE CRISTALINAREDE AMORFA

Este sistema cúbico simples é a base para os sistemas que existem nos açossólidos, que dão origem a átomos dispostos como abaixo.

Estrutura Cristalina


As esferas representam os volumes ou espaços nos quais os átomos vibram. Seaplicarmos calor num aço, aumenta a vibração dos átomos e,conseqüentemente, as esferas serão maiores. Isto provoca a expansão devolume quando se aquece o aço, ao se resfriar o volume diminui.

Mudança de estado


Mudança de estado

Estado Sólido Estado LíquidoÁtomos muito ligadosForças de ligação grandesAlta resistência à deformação

Átomos pouco ligados Forças de ligação fraquíssimasBaixíssima resistência à deformação

FÍSICA BÁSICA


Estado DenominaçãoInicial FinalSólido Líquido FusãoLíquido Sólido Solidificação

TRANSFORMAÇÃO DE ESTADO - FUSÃO

O LC retira energia!Calor é energia, sendo

medido pela temperatura

LD


Composição QuímicaCOMPOSIÇÃO QUÍMICA

Soma dos máximos = 0,12 + 0,60 + 0,20 = 0,92 %Subtraindo de 100, temos a participação do ferro, na mistura:100 – 0,92 = 99,08 % de ferroDeu para ter uma boa idéia da percentagem de ferro no aço líquido?Será que é tudo isto?Vamos, então, acrescentar outros elementos que este aço normalmente possui e que também fazem parte das especificações.

Ccarbono

Mnmanganês

Sisilício

Min 0,06 0,30 0,10Max 0,12 0,60 0,20


Soma dos máximos = 0,30 + 0,05 + 0,20 + 0,25 + 0,04 + 0,04 = 0,88Acrescentada a soma anterior 0,92 + 0,88 = 1,80 %100 – 1,80 = 98,2 % de ferro)

Cucobre

Snestanho

Crcromo

Niníquel

Pfósforo

Senxofre

Min - - - - - -Máx 0,30 0,05 0,20 0,25 0,04 0,04

HHidrogênio

OOxigênio

NNitrogênio

0,0005 0,0070 0,0070


Composição QuímicaA soma das três parcelas dá 0,0135%, que subtraído de 98,2%, apresenta o valor deferro em torno de 98%. Existem outros aços que apresentam na composição outroselementos e que podem gerar valores de ferro menores.O principal componente do aço é o ferro.

COMPOSIÇÃO QUÍMICA


Componentes Finalidade Forma em que se encontramC, Si, Mn Atender os requisitos finais

do produto – resistência,dureza, deformação, ...

Dissolvidos no aço, e, se combinadoscom o oxigênio, formam óxidos,chamados de micro ou macroinclusões, dependendo do tamanho.

P, S, Cu, ... Na maioria dos aços,aparecem comoconseqüência das matérias-primas e processo. Salienta-se que, em alguns aços,deseja-se a participaçãodestes elementos.

Dissolvidos e podendo estarcombinados com outros elementos.Dificilmente são encontradoscombinados com o oxigênio.

H, N, O Estão no aço devido,principalmente, ao processode fabricação.

Dissolvidos e na forma elementar oucombinados com outros elementos.


Classificação dos tipos de açoQuanto ao tipo de aço

Há um número muito grande de formas e tipos de produtos de aço. A grande variedade dos aços disponíveis no mercado deve-se ao fato de cada uma de suas aplicações demandar alterações na composição e forma.Em relação à composição química do aço, ao processamento, controles e ensaios (visando atender especificações dos clientes), além de sua utilização final, os aços podem ser classificados da seguinte forma:

Aços Ligados / EspeciaisSão aços ligados ou de alto carbono, de composição química definida em estreitas faixas para todos os elementos e especificações rígidas.

Aços construção mecânicasão aços ao carbono e de baixa liga para forjaria, rolamentos, molas, eixos, peças usinadas, etc.

COMPOSIÇÃO QUÍMICA


Aços ferramentasão aços de alto carbono ou de alta liga, destinados à fabricação de ferramentas e matrizes, para trabalho a quente e a frio, inclusive aços rápidos.

Aços CarbonoSão aços ao carbono, ou com baixo teor de liga, de composição química definida em faixas amplas.

Basicamente os aços carbono, podem ser divididos nos seguintes tipos:•Aços para Fundição;•Aços Estruturais;•Aços para Chapas;•Aços para tubos;•Aços para arames, fios e molas;•Aços para usinagem fácil;•Aços para cementação e nitretação;•Aços par fins especiais;•Aços criogênicos e Aços Ligados;


Classificação Normativa SAEA classificação normativa SAE é a classificação dos aços segundo as

normas da SAE (Society of Automotive Engineers - EUA), a mais utilizada em todo o mundo para aços-carbono (aços sem adição de elementos de liga, além dos que permanecem em sua composição no processo de fabricação) e aços de baixa liga (aços com baixas porcentagens de elementos de liga).

A classificação SAE é baseada na composição química do aço. A cada composição normalizada pela SAE corresponde a uma numeração com 4 ou 5 dígitos. A mesma classificação também é adotada pela AISI (American Iron and Steel Institute-EUA). Um extrato contendo exemplos das classificações de alguns aços mais comuns é apresentado na listagem a seguir.

No total são previstas muitas dezenas de classificações. Nelas, os 2 dígitos finais XX indicam os centésimos da porcentagem de C (Carbono) contida no material, podendo variar entre 05, que corresponde a 0,05% de C, a 95, que corresponde a 0,95% de C. Se a porcentagem de C atinge ou ultrapassa 1,00%, então o final tem 3 dígitos (XXX) e a classificação tem um total de 5 dígitos.SAE 1XXX – aço-carbono Simples•SAE 10XX – aço-carbono simples (outros elementos em porcentagens desprezíveis, teor de Mn de no máximo 1,0%)•SAE 11XX – aço-carbono com S (Enxofre)•SAE 12XX – aço-Carbono com S e P (Fósforo)

Composição química


•SAE 12XX – aço-Carbono com S e P (Fósforo)•SAE 13XX – aço com 1,6% a 1,9% de Mn (Manganês) (aço-Manganês)•SAE 14XX – aço-Carbono com 0,10% de Nb (Nióbio)•SAE 15XX – aço-Carbono com teor de Mn de 1,0% a 1,65% (aço-Manganês)SAE 2XXX – aço-Niquel•SAE 23XX – aço com Ni entre 3,25% e 3,75%•SAE 25XX – aço com Ni entre 4,75% e 5,25%SAE 3XXX – aço-Níquel-Cromo•SAE 31XX – aço com Ni entre 1,10% e 1,40% e com Cr entre 0,55% e 0,90%•SAE 32XX – aço com Ni entre 1,50% e 2,00% e com Cr entre 0,90% e 1,25%•SAE 33XX – aço com Ni entre 3,25% e 3,75% e com Cr entre 1,40% e 1,75%•SAE 34XX – aço com Ni entre 2,75% e 3,25% e com Cr entre 0,60% e 0,95%SAE 4XXX – aço-Molibidênio•SAE 40XX – aço com Mo entre 0,20% e 0,30%•SAE 41XX – aço com Mo entre 0,08% e 0,25% e com Cr entre 0,40% e 1,20%•SAE 43XX – aço com Mo entre 0,20% e 0,30%, com Cr entre 0,40% e 0,90% e com Ni entre 1,65% e 2,00%•SAE 46XX – aço com Mo entre 0,15% e 0,30%, com Ni entre 1,40% e 2,00%•SAE 47XX – aço com Mo entre 0,30% e 0,40%, com Cr entre 0,35% e 0,55% e com Ni entre 0,90% e 1,20%•SAE 48XX – aço com Mo entre 0,20% e 0,30%, com Ni entre 3,25% e 3,75%


Classificação Normativa SAE

SAE 5XXX – aço-Cromo•SAE 51XX – aço com Cr entre 0,70% e 1,20%SAE 6XXX – aço-Cromo-Vanádio•SAE 61XX – aço com Cr entre 0,70% e 1,00% e com 0,10% de VSAE 7XXX – aço-Cromo-TugstenioSAE 8XXX – aço-Níquel-Cromo-Molibdênio•SAE 81XX – aço com Ni entre 0,20% e 0,40%, com Cr entre 0,30% e 0,55% e com Mo entre 0,08% e 0,15%•SAE 86XX – aço com Ni entre 0,30% e 0,70%, com Cr entre 0,40% e 0,85% e com Mo entre 0,08% e 0,25%•SAE 87XX – aço com Ni entre 0,40% e 0,70%, com Cr entre 0,40% e 0,60% e com Mo entre 0,20% e 0,30%

Composição química


SAE 92XX – aço-Silício-Manganês•SAE 92XX – aço com Si entre 1,80% e 2,20% e com Mn entre 0,70% e 1,00%•SAE 93XX, 94XX, 97XX e 98XX – aço-Níquel-Cromo-Molibdênio•SAE 93XX – aço com Ni entre 3,00% e 3,50%, com Cr entre 1,00% e 1,40% e com Mo entre 0,08% e 0,15%•SAE 94XX – aço com Ni entre 0,30% e 0,60%, com Cr entre 0,30% e 0,50% e com Mo entre 0,08% e 0,15%•SAE 97XX – aço com Ni entre 0,40% e 0,70%, com Cr entre 0,10% e 0,25% e com Mo entre 0,15% e 0,25%•SAE 98XX – aço com Ni entre 0,85% e 1,15%, com Cr entre 0,70% e 0,90% e com Mo entre 0,20% e 0,30%

Apesar da classificação SAE ser bastante extensa e completa, conforme mostrado no extrato apresentado, muitos aços comumente usados não se enquadram nela, devido aos elementos de suas ligas não estarem dentro das faixas previstas nesta classificação.


TIPOS DE LINGOTAMENTO CONTÍNUOTIPOS DE MÁQUINAS


LINGOTAMENTO CONTÍNUO DE TIRASTIPOS DE MÁQUINAS


Segundo Mizoguchi et al.(1996) e Costa Neto et al.(1997), o sistema de alimentaçãodo metal líquido é considerado uma condição crítica para a operação corrente doprocesso, pois este deve garantir a mínima variação da temperatura do metal na poçalíquida, proporcionar uma forma de controle fácil e imediato, assegurar o controle donível de metal líquido no distribuidor, otimizar as condições do fluxo e arraste deimpurezas, flutuações e turbulência na superfície do líquido e, ainda, prever outrasoperações como condições de vazamento e superaquecimento.


PRODUTOS DO LINGOTAMENTO CONTÍNUOPRODUTOS

BILLETBLOOM

200 X 200 500 X 500 500 Ø 140 Ø

ROUNDS

CONVENTIONALBEAM BLANKS


BEAM BLANKS1048 X 450

438 X 381

400 X 100 NEAR-NET SHAPE BEAM BLANK

THIN-SLAB 1680 X 100 850 X 250


FLUXO DE PRODUÇÃO DE AÇOS

FLUXO DO PROCESSO


COMPONENTES DO LINGOTAMENTO CONTINUO DE BLOCOS ETARUGOS

COMPONENTES


O Lingotamento Contínuo pode ser dividido em oito seções: Panela,distribuidor, molde oscilante (resfriamento primário), câmara despray (resfriamento secundário), extração e desempeno, máquinas decorte, barra falsa e sistema de transferência de tarugos.

PANELA

DISTRIBUIDOR

CÂMERA SPRAY

MOLDE

EXTRAÇÃO

PTL

S. TRANSFERÊNCIADE TARUGO

OXICORTE

LEITO DE RESFRIAMENTO


PANELA DE AÇOPANELA DE AÇOA matéria-prima do LC chega contida num recipiente chamado de panela.A panela é um vaso metálico com revestimento refratário (tijolos ou

concreto) interno usada para transportar até as máquinas de lingotamento Contínuo oaço Líquido vazado pelo convertedor.

Na parte superior, deve vir coberta com uma mistura de óxidos chamadade escória, e como última camada, um isolante térmico, que na maioria das Usinas écasca de arroz. Sobre isso tudo, se coloca uma tampa, para aumentar o isolamento.Veja bem, na descrição, o aço está o mais isolado possível, e isto é planejado parareduzir as perdas térmicas. Não se esqueça: quanto maiores forem as perdastérmicas, maiores serão as energias gastas para o aço chegar na mesma temperaturana panela e no LC. Energia, sob qualquer forma, custa dinheiro!

Com relação ao modo de vazamento do aço para o distribuidor. Aspanelas podem ser classificadas em três tipos: Panela com o bico, a panela comtampão e a panela com válvula gaveta.

Mesmo com todo o isolamento, ainda assim existem perdas térmicas. Nestas condições, só existe uma maneira de reduzi-la, que é ficando com o aço líquido dentro da panela o mínimo tempo possível.Faça a seguinte analogia: a quantidade de água que você perde se tiver uma torneira

Aciaria GGRJ-ACI-LC-020 Preparação do Distribuidor para Partida ‹nº› 17/05/03Desenho da uma panela com válvula gaveta

aberta depende do tempo que você a mantiver aberta. A mesma coisa ocorre com a energia contida no aço :

Mais tempo com aço líquido na panela = maiores perdas de energia e menores temperaturas do aço líquido

Plug Poroso


PANELA DE AÇO

A panela combico transfere o aço para odistribuidor através de seubasculamento. Nos tempoiniciais de lingotamentoContínuo, quando acapacidade das panelas erapequena e o tempo delingotamento era bastantelongo, era o tipo de panelamais utilizado. Esse tipo depanela ainda é utilizado emequipamentos de pequena

Estas perdas são chamadas de variáveis com o tempo e dependem, em grande parte, da operação do LC.Supondo que uma panela tenha perda térmica de 0,5°C / min, se você deixar 30 min, perderá 15°C. Se deixar uma hora, perderá o dobro!

As perdas térmicas são muito reduzidas em função da sua atuação!CONTROLE O TEMPO!


equipamentos de pequenacapacidade.

Atualmente épossível atingir altasvelocidades de lingotamentodevido a melhorias noequipamento e nas técnicasoperacionais, sendo possívelmanter o tempo delingotamento em menos deuma hora por corrida,mesmo para panelas degrande capacidade. Temhavido sensíveis melhoriasnos materiais dos tampões eválvula gaveta. Com oresultado, a panela comtampão é utilizada emalgumas usinas. Contudonos dias de hoje o tipo depanela mais utilizada é acom válvula gaveta.

Desenho da uma panela com tampão

Foto da uma panela com bico de vazamento


VALVULA GAVETAVÁLVULA GAVETA


O aço contido na panela começa a fluir por um orifício no fundo da panela, chamado deválvula e controlado por uma placa deslizante; o conjunto recebe o nome de válvula-gaveta .O aço que sai da panela é recebido num outro recipiente chamado de distribuidor.

BARRA DE COPMPRESSÃO

MANCAL DA BARRA DE COMPRESSÃO

PARAFUSOS DA BARRA DE COMPRESSÃO


VÁLVULA GAVETAVALVULA GAVETA

Válvula Aberta

Válvula Fechada


Válvula Estrangulada

A partir daí acompanhe atentamente o fluxo da panela e o nível do distribuidor de modo que este sejao mais estável possível com jatos homogêneos e sem risco de acidentes.


REOXIDAÇÃOVALVULA LONGA

O aço contido na panela começa a fluir por um orifício no fundo da panela, chamado deválvula e controlado por uma placa deslizante; o conjunto recebe o nome de válvula-gaveta .O aço que sai da panela é recebido num outro recipiente chamado de distribuidor.

VÁLVULA LONGAMuitas usinas protegem o jato de aço com uma peçarefratária chamada de válvula longa.Esta peça tem por objetivo reduzir as perdas térmicas doaço e evitar o contato do aço líquido com o oxigênio do ar,que provoca a reoxidação do mesmo.

MANIPULADOR DE VALVULA LONGA


O aço líquido, após ser desoxidado, fica extremamente ávido pelooxigênio, formando mais óxidos além dos já existentes. Isto se chama de reoxidação, egrandes aglomerados de óxidos são formados, chamados de macro inclusões.

Estas macro inclusões são indesejáveis nos aços a serem solidificados,até porque não tem composição de aço, e sim de escória.

REOXIDAÇÃO

O manipulador éum dispositivo que serve paraacoplar a válvula longa no coneexterno da placa deslizante dosistema de válvula gaveta dapanela e durante a troca depanela possibilita a remoçãodesta válvula para que seja feitauma limpeza do tudo de refratáriocom auxilio de Oxigênio


REOXIDAÇÃO

POR QUE SE OXIDA O AÇO.

Este desenho demonstra que o manganês e o silício metálico ( Si e Mn) existentes no aço oxidaram novamente, formando grandes aglomerados de óxidos. Eles não desaparecem e, sim, mudam para óxidos.Não se esqueça que desoxidar é retirar o oxigênio, enquanto que oxidar é adicionar o oxigênio. No forno se adiciona o oxigênio; quando se adicionam as ligas, se retira o oxigênio. Os compostos formados, chamados de óxidos, e produtos da reação das ligas com o oxigênio, vão para a escória ou ficam no aço.Quando se diz que os óxidos vão para a escória, é preciso entender que sem nada para ajudá-los,muitos óxidos vão muito lentamente, e outros, nem chegam na escória, permanecendo no aço .É preciso estimulá-los!Este estímulo é chamado de flotação ou rinsagem.

Elemento Aço após desoxidado Aço em reoxidaçãoOxigênio

SilícioManganês

Óxidos Pequenos Grandes

O mecanismo de formação destes óxidos poderia assim ser representado:


POR QUE SE OXIDA O AÇO.Se oxida para:

Gerar energia química e reduzir a elétrica, Retirar do aço alguns elementos indesejáveis, como o fósforo (P).

Durante o vazamento e no FP, se retira o oxigênio que existe no aço líquido, ao seadicionar as ligas e fluxantes (cal, alumina, fluorita, ...).

Se o aço tivesse muito oxigênio ao ser lingotado, ele apresentaria pinholes ou macroinclusões no produto final, que poderiam afetar as características mecânicas exigidas no produto final.

Lembre-se sempre que os óxidos são o mesmo que escória. Zerar a quantidade dos mesmos é impossível, porém, é preciso controlar!

É indesejável, porém, em alguns casos, é impossível evitá-la, como é o casode usinas que operam sem proteção dos jatos de aço. O que deve ser feito nestes casos éprocurar não aumentar este efeito. Manter sob controle um efeito é atribuição daoperação.

POR QUE SE DESOXIDA.

Ventiladores voltados para aço líquido (jatos) são causas de reoxidação

E A REOXIDAÇÃO?


SUPORTE DE PANELASCARRO PANELA E TORRE GIRATÓRIA

Até início da década de 70 as trocas de panela eram realizadas através de carros panelas, que posteriormente foram modificadas pelas torres giratórias. Essas são constituídas de dois braços giratórios independentes, cada um com seu sistema de levantamento e pesagem.Os carros panela apresentam as seguintes desvantagens sobre a torre giratória:a estrutura das máquinas de lingotamento contínuo deve ser forte suficiente para suportar a carga adicional dos carros panela e o próprio peso da panela;a transferência do aço líquido se dá junto à máquina, sendo um risco operacional no caso de panelas cheias;o lingotamento seqüencial é praticável apenas pela coordenação de dois carros panela para uma máquina, gerando assim, altos investimentos e elevados custos de manutenção.As vantagens das torres giratórias são:a posição das torres se encontra distante da área ocupada pela máquina de lingotamento contínuo, possibilitando ainda facilidade nas operações de emergência, em caso de acidentes; a rotação de 90º da torre, permite o acesso à todas as partes da plataforma de lingotamento.


Carro panela n° 1 com panela em operação (posição de lingotamento)

1 21 2

1 2Carro panela n° 2 com panela recebimento

(posição de recebimento)

1 21 2


SUPORTE DE PANELASTIPOS DE SUOPORTE

DANIELIDANIELI

DANIELI

LIFTABLE SADDLES (Option)


Fixed arms turretIndipendent arms turret "S" type arms turret

Liftable arms type

DANIELI

DANIELI

DANIELI

Fixed LiftableDouble type


DISTRIBUIDORESDISTRIBUIDOR

O distribuidor é um recipiente intermediário que recebe o aço da panela edistribui este aço para os veios. Sua principal finalidade é permitir o controle da vazão do açopara o molde pois a pressão ferrostática é bastante diminuída em relação à pressão o jato dapanela. Outra Vantagem é permitir a flotação de impurezas que tenha sido arrastadas.

O distribuidor é revestido internamente com refratários e em seu fundo, sãoinstaladas válvulas (que permitem a passagem do aço) de acordo com o numero de veios quea máquina possuir.

A capacidade e o método de controle da vazão são dois fatores que devem sertomados em consideração a estrutura do distribuidor. Levando em conta fatores como aflotação de materiais oriundos da desoxidação, estabilidade do jato de aço da panela eremoção de refratário no ponto de impacto do jato de aço da panela. Além disso é necessárioum volume suficiente para permitir o lingotamentos seqüencial de corridas (troca de panelas).

PANELA,


Esquema transferência de aço da panela para o distribuidor e do distribuidor para os moldes;MOLDES

DISTRIBUIDOR

Principais funções do distribuidor:- Distribuir aço para os moldes;- Propiciar a flotação das inclusões;- Equalizar a temperatura do aço vazado da panela;- Permitir um melhor monitoramento datemperatura do aço;- Diminuir consideravelmente o jato de aço paraabastecimento da máquina;- Permitir que os moldes sejam abastecidos com açoDurante a troca de panela;


DISTRIBUIDORESControle de Temperatura

Tipo de jato Superfície exposta ao ar Perdas térmicasComo se fosse um sólido – poucooscilante e regular.

Baixa Baixas

Como se fosse uma corda –muito oscilante e irregular.

Alta Altas


JATO REGULAR JATO IRREGULAR

Até o início do lingotamento, não se quer perder energia. A temperatura do aço tem queser dentro da faixa de temperatura de lingotamento, para se poder produzir produtosbons com o mínimo de gasto de energia


CONTROLE FLUXO DISTRIBUIDOR - MOLDESControle de Fluxo DistribuidoresXMoldes

Assim como o controle do fluxo de aço deve ser controlado da panela para odistribuidor, temos que controlar este fluxo do distribuidor para o molde, controlando avelocidade de lingotamento, garantindo assim a qualidade do material e a segurançaoperacional evitando overflows (transbordamentos) e break outs (perfurações).Dispositivos usados no controle de fluxo:

• Válvula direta: consiste em uma válvula refrataria de diâmetro pré determinadoque ao ser aberta só pode ser fechada com auxilio de um tampão;• Válvula Gaveta: consiste em uma válvula fixa e outra móvel sistema idêntico aousados em controle de fluxo de panelas;• Válvula trocável: consiste em uma válvula interna fixa e outra abaixo destainserida por acionamento de um cilindro onde se controla a velocidade delingotamento alterando válvulas de diâmetro diferentes o veio neste sistema éencerrado com a inserção de uma placa sem orifício conhecida como placa cega oupor um tampão de cobre ou aço.• Tampão: consiste em um sistema mecânico de acionamento onde semovimenta um cilindro de refratário que controla o fluxo de aço obstruindo ouaumentando a passagem de aço para a válvula.


TampãoAcionamento mecânico Tampão refratário

Distribuidor

Aço Líquido

CONTROLE FLUXO DISTRIBUIDOR - MOLDES


Alavanca de movimentação

Válvula interna

Molde


Controle de FluxoVálvula Convencional do Distribuidor

VÁLVULA CONVENCIONAL



PEÇA TROCÁVEL

PARTE FIXA

DISPOSITIVO GUIA

VÁLVULA NOVA

VÁLVULA GASTA

DISPOSITIVO GUIA

Sistema de troca Rápida


Sistema de Troca Rapida

1 2Válvula a ser utilizada em posição

Cilindro acoplado



43 Jato marcado pela troca da válvula

Volta à posição de origem

Onde Ti = temperatura ideal de lingotamento TL = temperatura liquidus TSA = temperatura de sobre-aquecimento

Ti = TL + TSA

Temperatura de Sobre-AquecimentoAltas Baixas

Má qualidade interna dos tarugos Pode causar interrupçõesoperacionais devido a perfurações(break outs). Alto consumo energético, gastouenergia além do necessário.

Má lingotabilidade, interrompendoseqüenciamento. Não consegue lingotar nada, açofrio. Alto consumo energético, gastoumuita energia para não obterproduto.

A correta observação dos Padrões de Temperatura existente nos LCs é diferencial na qualidade e quantidade do aço produzido.

Temperatura de Lingotamento


PROTEÇÃO DE JATO

• Jato aberto: Onde não existe a exigênciade aço com qualidade interna estes sãomateriais considerados com qualidadecomercial, são usados em vergalhões ealguns tipos de laminação de perfis.

• Jato protegido por selagem: consisteem um sistema que envolve o jato do

SISTEMA INERTIZAÇÃO DO JATOPara fabricação de alguns tipos de aço existe ou não a necessidade de

evitar a reoxidação controlando assim o nível de formação de inclusões garantindomaior qualidade interna. Esta necessidade vai de encontro a 2 fatores importantes,aplicação do aço e custo de fabricação. Basicamente são 3 situações distintas:


em um sistema que envolve o jato dodistribuidor para o molde onde se injeta umgás inerte (argônio ou nitrogênio) que criauma atmosfera livre de oxigênio evitandoassim a reoxidação.

• Jato protegido por Tubo Submerso :Este é o sistema mais eficiente e o mais carotambém, normalmente não se aplica emfabricação de tarugos pois sua utilização empequenas sessões no lingotamento são dedifícil operação. São usados em aços maisnobres onde a exigência de controle dainclusões deve ser máxima. Aços especiaise aciaria de produtos planos utilizam muitoeste sistema;


SUPORTE DO DISTRIBUIDORSUPORTE DO DISTRIBUIDORNormalmente o distribuidor é colocado sobre um carro que se desloca ao

longo da plataforma operacional. Esse carro tem a finalidade de posicionar odistribuidor para aquecimento ou para colocá-lo na posição de lingotamento paraoperação. Este sistema é similar ao carro panela, a diferença é que a máquina delingotamento possui apenas um carro de distribuidor.


Torre do distribuidor

Os distribuidorestambém possuem umsistema de suporte tipoTorre que funciona damesma maneira que astorres de panelas, estesistema é pouco usual eé um conceito que ficoupara tras no final dosanos 80. Quando eramusados em maquinas delingotamento de placa ede apenas 1 veio.


AQUECEDOR DO DISTRIBUIDORAQUECEDOR DO DISTRIBUIDORAs unidades de aquecimento dos distribuidores possuem a função de

secagem da massa e aquecimento do refratário através de um sistema de maçaricos,onde podem ser utilizados como combustível óleo diesel, Gás Natural, GLP, gás de Altofornos e etc.


Atualmente existem refratários de distribuidores que não utilizam a funçãode aquecedor, estes são apenas colocados na curva de secagem da massa pararemoção de umidade presente dentro do distribuidor estas massas são conhecidascomo “partida a frio”. Equipamento similares a este principio são utilizados paraaquecer panelas.

Aquecedor de panelas vertical Aquecedor de panelas horizontal


RESFRIAMENTO PRIMÁRIO

(RESFRIAMENTO PRIMÁRIO)Os moldes empregados no lingotamento contínuo devem ser de material

de boa condutividade térmica e boa resistência mecânica. Usa-se o cobre puro ouuma liga de cobre revestida com cromo ou níquel, como forma de aumentar aresistência a abrasão.

Internamente os moldes são refrigerados pela passagem, em rasgos oufuros, da água a alta pressão.

A forma do molde pode ser dividida em 3 tipos: Blocos, tubular e placasajustáveis, na nossa máquina de lingotamento é utilizado o tipo tubular.

As principais funções do molde são: promover a refrigeração primariaformando a primeira pele do veio, dar forma ao produto e sustentar o veio nosestágios iniciais de lingotamento.


Desenho do molde abastecido com aço líquido e vista lateral do porta moldes.

SENTIDO DA SOLIDIFICAÇÃO E DO CALOR


RESFRIAMENTO PRIMÁRIOInternamente, os moldes são invariavelmente cônicos para acomodar a

contração do aço, mas o grau de conicidade depende da aplicação;Moldes de dupla e tripla conicidade e moldes de conicidade parabólica tem sido usados mais regularmente para aumentar a espessura da camada solidificada na saída do molde, permitindo assim aumentos de velocidade de mais de 50 % em relação ao molde convencional; Outros desenhos da geometria interna tem sido propostos pôr diferentes fabricantes de máquina, com sucesso em algumas aplicações, mas moldes de maior comprimento (~1000 mm ) e conicidades parabólicas adequadas, tem sido o suficiente para garantir ganhos significativos de velocidade, no que diz respeito à geometria do molde de cobre;

Materiais que são feitos os moldes•O material do molde deve transmitir o calor do aço solidificado rapidamente para a água de refrigeração e, portanto, uma boa condutividade térmica é fundamental;• As ligas de cobre tem sido empregadas para minimizar as distorções devido às tensões térmicas. Neste sentido moldes em Cu-Ag tem tido uma aplicação mais ampla, bem como outras ligas;


Composição Química Propriedades Mecânicas (mínimas) Cond. Elétrica

Cu (%

)

Outro

s (%

)

Resis

tência

a Tra

ção0,2

% “P

roof”

Resis

tência

Along

amen

to %

Durez

a (HB

)

% IAC

S (20

°C)99,9 - 200 40 40 45 98

Cu + Ag 99,9 Ag0,07 / 0,12 250 200 10 80 98

Cu + Ag 99,9P

0,004 / 0,915Ag

0,07 / 0,12250 200 15 80 85

98 Cr0,5 / 1,5 350 280 10 110 80

98Cr

0,5 / 1,50Zr

0,08 / 0,30350 280 10 110 70

98Cr

0,5 / 1,50Zr

0,08 / 0,30300 240 15 100 70

bem como outras ligas;



12

4

5

6

3

1 – MOLDE2 – CAMISA3 – CAIXA DE MOLDE4 – PLACA SUPORTE5 – LUBRIFICAÇÃO6 – PLACA DE COBERTURA7 – ÁGUA DE REFRIGER.

DO MOLDE

7


CONJUNTO MOLDE

AÇO LÍQUIDO

CASCA

GAP OU VÃO

SOLIDIFICAÇÃO NO MOLDE

O aço, ao cair dentro do molde, está todo líquido e entra em contato com aparede do molde, sofrendo um resfriamento brusco, pois a água natemperatura ambiente (25ºC), retira o calor que passa com facilidade pelaparede do molde.CURSO BÁSICO DE LINGOTAMENTO CONTINUO CRISTIANO FAUSTINO ALMEIDA 37 2016

RESFRIAMENTO PRIMÁRIOZona coquilhada e Zona Colunar

Aciaria GGRJ-ACI-LC-020 Preparação do Distribuidor para Partida ‹nº› 17/05/03RESFRIAMENTO BRUSCO RESFRIAMENTO MODERADO



O molde é dotado de um movimento de subida e descida chamadooscilação. Normalmente o tipo de oscilação empregada é o senoidal (como a de umpêndulo). O equipamento responsável por este trabalho é denominado Oscilador domolde.

A principal razão da existência de tal oscilação é a de evitar que haja umcolamento do aço com a parede do molde . A oscilação atua como uma bomba,fazendo com que o óleo fluxante penetre entre o aço e o molde, lubrificando e

No presente módulo somente se mencionam as finalidades de lubrificar o molde.A principal função da lubrificação é reduzir o atrito entre a casca solidificada no molde e este, prevenindo a aderência da mesma ao molde.Outros benefícios são:

• Reduzir o desgaste do molde;• Formar uma atmosfera protetora, reduzindo a reoxidação;• Formar uma superfície protetora contra a reoxidação.

Lubrificação

Oscilação


fazendo com que o óleo fluxante penetre entre o aço e o molde, lubrificando eimpedindo o contato entre os dois.

A combinação ideal do curso (amplitude) e a freqüência de oscilação temcomo objetivo melhorar a lubrificação e a qualidade superficial da placa obtida, é feitalevando-se em consideração o tipo de aço lingotado, a velocidade de lingotamento e otipo de fluxante empregado.

MOLDE NO PONTO INFERIOR

MOLDE NO PONTO SUPERIOR

POSIÇÃO PARADO


ZONA DE RESFRIAMENTO SECUNDÁRIOA espessura da pele do veio na saída do molde varia de 10 a 30 mm

suficiente para suportar a pressão exercida pelo aço líquido em seu interior (pressãoferrostática). O resfriamento secundário que inicia-se abaixo do molde tem afinalidade de acelerar a solidificação do veio, evitando o seu rompimento.

A zona de resfriamento é composta por rolos guias que sustentam eguiam a seção lingotada e numerosos bicos de spray (dispostos nas faces do tarugo)divididos em 3 zonas cuja a vazão é controlada a fim de que a solidificação se façacom rapidez sem contudo comprometer a qualidade superficial do tarugo.

RESFRIAMENTO SECUNDÁRIO


Bico de spray tipo jato cônico;

Foto da câmara de spray com o veio em operação;


RESFRIAMENTO SECUNDÁRIOResfriamento SecundárioA zona de resfriamento secundário de um lingotamento contínuo é onde a retirada decalor é feita pela água, que incide diretamente sobre a superfície do tarugo emsolidificação.Como o tarugo sai do molde com uma fina pele solidificada, a maior parte dasolidificação se processa nesta zona, e ela tem grande influência na qualidade interna( e, mesmo, externa) do tarugo.Os objetivos desta zona são:

• Promover a solidificação total do aço, antes de entrar na zona deendireitamento / corte. Colocamos corte e endireitamento, pois apesar do idealser que a solidificação esteja completa até chegar ao endireitamento, muitasusinas o fazem no corte, pois as propriedades finais dos aços produzidos não sãoafetadas quando se realiza a solidificação um pouco antes do corte.• Promover a solidificação total controladamente, levando-se em consideração:

Que a extração de calor deve ser o mais homogêneapossível em toda a largura do tarugo, com as menoresdiferenças de temperaturas superficiais possíveis. Nãopermitir o reaquecimento da superfície do tarugo, devido àredução da retirada de calor.


O reaquecimento da superfície é um fenômeno de transmissão de calor existente no açoem solidificação, que ocorre ao mudar o meio de extração, como por exemplo, quando oaço passa do molde para a refrigeração secundária.O ponto importante de controle é a temperatura superficial do tarugo, para resistir astensões mecânicas provocadas pelo endireitamento do tampo.Sumarizando:

Em temperaturas superficiais muito altas, acima de 1100°C, o tarugo não temcapacidade de resistir à deformação trincando.

redução da retirada de calor.

Nas temperaturas superficiais compreendidas entre 700°C a 900°C, o tarugotambém tem pouca capacidade de deformação. Isto é particularmente observadonos aços que possuem titânio, vanádio, boro, alumínio, nióbio e zircônio. Istoconduz ao aparecimento de trincas superficiais. Em temperatura abaixo de 700°C, os esforços para endireitar são muitoelevados, sendo inviável sob o ponto de vista de equipamentos e produçãodesejada. Então, as temperaturas superficiais dos tarugos devem estar situadas na faixade 1000°C a 1100°C, sendo controlada pela água de refrigeração. Por isso, arefrigeração secundária é dividida em zonas de refrigeração, sendo reduzida dasaída do molde até o endireitamento.


Estrutura de solidificação na zona secundáriaNo molde, formam-se dois tipos de estruturas: a coquilhada e a colunar. Durante arefrigeração secundária, a estrutura colunar continua a crescer até que começam asurgir grãos dispersos no aço líquido, crescendo de forma aleatória, formando o que sechama de grãos equi-axiais.A explicação mais simples para a formação desta zona é que a temperatura do açolíquido dentro do tarugo está tão próxima da temperatura liquidus, que ele é resfriadorapidamente, provocando a solidificação com grãos dispersos. Existem inúmeras teoriassobre a formação desta zona; o comprovado é que, quanto menor for a temperaturade sobre-aquecimento, maior será esta zona, o que é desejado!



Crescimento Dendrítico

Segregação dos solutos no desenvolvimento das dendrítas



ZONAS DE SOLIDIFICAÇÃOZona

Características Coquilhada Colunar EquiaxialGrãos Pequenos e

dispostos sem regras (aleatórios). Zona compacta.

Grãos alongados “puros” e afinado

em direção ao centro do tarugo.

Grãos pequenos esparsos.

Homogeneidade Extremamente homogênea.

Heterogênea, dendritas puras e

zona interdendrítica impura.

Zona em que os cristais e o líquido impuro estão misturados.


Estrutura DesejadaO que se deseja é diminuir a zona colunar, pois a mesma é formada somente por grãosalongados e puros, sendo os constituintes mais impuros expulsados para o meio dotarugo em solidificação, concentrando-se na ultima zona a solidificar, que é a equi-axial,e provocando concentrações grandes de elementos mais impuros no meio do tarugo.Como na zona equiaxial não existem os grãos alongados da colunar e concentrações deelementos impuros, o ideal seria que a zona equiaxial fosse a maior possível, com adistribuição de elementos impuros o mais aleatoriamente possível.Como se pode reduzir o efeito negativo da zona colunarTrês formas são possíveis:

• Reduzindo os elementos enxofre, fósforo e carbono, o que nem sempre épossível, devido, nas especificações de composição químicas, constarem esteselementos. Considere, também, o efeito custo. Baixar P e S do aço líquido não éde graça.• Reduzindo-se a temperatura de superaquecimento. Altas temperaturas delingotamento propiciam estruturas colunares maiores, segregando mais no centrodo tarugo em solidificação.

impura.Local MOLDE MOLDE E REFRIGERAÇÃO

SECUNDÁRIA


AGITADOR ELETROMAGNETICOAgitador eletromagnético

Função do stirrer.O stirrer é um sistema eletromagnético que tem como função, promover

uma agitação no aço líquido, durante o processo de solidificação.Esta agitação faz com que sejam eliminadas algumas impurezas,

contribuindo para a melhoria da qualidade do tarugo.O aço líquido não pode ser movido magneticamente, visto que ele está

sempre acima da temperatura Curie e conseqüentemente não é magnetizável.Nós não usamos agitação magnética, mas sim agitação eletromagnética.

Em outras palavras, nós usamos as forças eletromagnéticas como em um motor elétricoassíncrono AC.

Um agitador rotacional atua assim como o estator de um motor de AC.Possui alimentação trifásica ou às vezes bifásica em uma freqüência f e cria um campomagnético rotativo dentro do espaço vazio em seu interior.Métodos de instalação dentro do molde.


AGITADOR ELETROMAGNETICOFuncionamento


Instalação


AGITADOR ELETROMAGNETICOTipos de bobinas

Local de instalações dos agitadoresDependendo das aplicações dos aços a serem fabricados na aciaria existem

algumas empresas que desenvolveram sistema de agitação eletromagnética abaixo domolde também. E alem do sistema rotativo existe também o linear aplicado normalmente emusinas de placas.


Agitador usado no final da câmara de Spray.

CuriosidadeAlgumas usinas usam o principio do

agitador eletromagnético para homogeneizar acomposição química e a temperatura no fornopanela, este equipamento pode ser usado comoauxilio a rinsagem ou até mesmo substituindo amesma.


AGITADOR ELETROMAGNETICOTeste com um sistema de Agitador usando diferentes correntes elétricasResultadosOs resultados serão apresentados na forma de vetores de velocidade, distribuição de temperaturas e fluxo de calor para dois casos em estudo: correntes de 340A e 680A.

Campo de velocidades na altura do agitador

Aciaria GGRJ-ACI-LC-020 Preparação do Distribuidor para Partida ‹nº› 17/05/03Vetores de velocidade no plano central. Fluxo de calor nas paredes do molde

Vetores de velocidade na região do menisco.


CONTROLE DE SOLIDIFICAÇÃO

Nestas máquinas, a curvatura acompanha o processo de solidificação, sendo necessárioendireitar o aço assim solidificado.A operação de endireitamento é executada através de rolos, chamados deendireitadores / extratores. A função destes rolos pode ser dupla, puxando a barra(tração) e endireitando (deformação).Para que haja a deformação, que propicia transformar o aço curvo em reto, precisa-seconhecer onde a solidificação final ocorre. Isto pode ser calculado, simplificadamente,através de uma fórmula, chamada de fórmula de cálculo do comprimento metalúrgico.

D = K t1/2

Onde D = espessura da pele sólida (mm)t = tempo após o início da solidificação (min)K = constante de solidificação (mm / min1/2)

O valor de K é aproximado 27 mm / min1/2 no cálculo expedito, consideradas asrefrigerações normalmente usadas nos LCs.


Com o objetivo de conhecer-se a que distância do menisco termina a solidificação, éanalisada uma seção 120 x 120, operando com velocidade de 2 m / min.Você observou o conceito de velocidade de lingotamento expresso em metros porminuto. Isto é importante, pois é a velocidade que o aço tem durante o processo desolidificação.Voltando ao cálculo, quando a pele for de 60 mm, em uma seção de 120 mm, então eleestará completamente sólido.Substituindo os valores na equação anterior, tem-se

60 mm = 27 mm t1/2 t1/2 = 60 mm oumin1/2 27 mm

min1/2

t1/2 = 2,22 min1/2 t 4,94 min

Se a velocidade é de 2m / min, a distância serát = d

v


onde t = tempo após solidificaçãod = distância do aço, desde a parte superior do aço no molde (menisco) até

o final da solidificação d = 2 m / min x 4,94 min 10 m

A distância do menisco até os rolos de endireitamento, A secção produzida, As temperaturas superficiais da casca do aço em solidificação, As quantidades de calor extraídas, principalmente na zona de refrigeraçãosecundária.

A velocidade de lingotamento é considerada variável. Esta velocidade, ao crescer,aumentará o comprimento metalúrgico, e isto poderá ter conseqüências nas trincasinternas geradas no endireitamento, ou mesmo espirrar aço da barra, ao ser cortadano final.O que fazer?Em caso de necessitarmos aumentar a velocidade de lingotamento para obtermos

CONTROLE DE SOLIDIFICAÇÃO


Em caso de necessitarmos aumentar a velocidade de lingotamento para obtermosmaior produção, vamos colocar seis alternativas, que certamente poderão serimplementadas. Baixar o conteúdo energético do aço líquido, através da redução da temperatura desobre-aquecimento. Esta é a alternativa operacionalmente mais procurada e de melhores resultados narelação custo x benefício, porém exige um planejamento que envolve o forno, forno-panela e LC. Alterar a geometria dos moldes, objetivando reduzir os gaps formados durante asolidificação entre a casca e o molde. Esta ação requer a implantação de moldes devários tipos: parabólicos, de múltipla conicidade, etc... Para execução desta alternativa, há necessidade de testes muito bem planejados,pois podem ocorrer problemas de atritos excessivos na casca do aço em solidificaçãocom o molde. Melhorar as condições de circulação da água de refrigeração do molde.Normalmente, o que se procura é aumentar a velocidade da água de refrigeração.Esta alternativa requer a participação de especialistas para, através de cálculos

teóricos, viabilizar os ganhos.


GUIAMENTO DO RAIOGuiamento do raio

O guiamento do raio tem a função de levar o veio até a unidade de extração edesempeno de maneira mais centralizada possível possibilitando um resfriamentohomogêneo pelo alinhamento com os bicos dos sprays.Tipos de Guiamento

Em máquinas de lingotamento de blocos e tarugos normalmente se utilizamguiamentos com rolos livre na parte inferior, algumas máquinas possuem um ou mais rolossuperiores que também não possuem sistema de tração. Já nas maquinas de placasdesde a saída do molde ate o final do guiamento existem rolos inferiores e superiores commúltiplos sistemas de extração.

Guiamento do raiode uma maquinade placas


Guiamento do raiode uma maquinade blocos etarugos


GUIAMENTO DO RAIORolos GuiasRolos superiores:

Algumas maquinas de lingotamento possuem um sistema de rolos guias naparte superior do veio a função deste é manter a centragem dos veios e impedir que emcaso de uma parada da linha o veio já enrijecido venha a danificar as parte superiores dosbicos (raio interno). Este sistema normalmente exerce uma pressão sobre o veio podendoesta vir de origem pneumática, hidráulica e mecânica através de um sistema decontrapeso.

Sem rolo guia superior Com rolo guia superior


Porque o veio não encosta no rolo inferior?Possíveis agarramentos nos moldes devido a tapers muito acentuados fazem

com que o veio não permaneça no raio da maquina assim como desalinhamento dos rolosguias também assim como excesso de água no resfriamento secundário contribuem paraeste problema.

Sem rolo guia superior

Molde

UED

Rolo Guia

Veio

Espaço veio x rolo

Com rolo guia superior

Molde

UED

Rolo Guia

Veio

Rolo Superior


GUIAMENTO DO RAIORolos GuiasRolos Verticais

Os roletes verticais servem para manter o alinhamento do veio no sentidolateral da maquina mantendo a Centragem do aço em relação as bananas laterais o melhorpossível. O fator importante neste sistema é verificar a regulagem para cada tipo desessão pois caso o espaçamento esteja regulado para uma sessão maior que a daprodução provavelmente irão gerar defeitos como Romboidade e Abaulamento.

Sem rolete lateral Com rolete lateral


Rolete lateral desregulado Rolete lateral regulado


EXTRAÇÃO E DESEMPENOExtração e Desempeno

A unidade de extração e desempeno é o equipamento responsável pela extração do tarugo sendo lingotado e pelo endireitamento do tarugo em máquinas curvas.

Esta unidade está conectada ao sistema automático de controle de nível, ou potenciômetro em máquinas com controle de nível manual, para definir a velocidade de extração do tarugo em cada veio.

Durante o endireitamento dos veios, tensões de tração e compressão são geradas na superfície e interface líquido/sólido do tarugo, sendo função do raio de curvatura da máquina e da seção lingotada.

No passado a definição do raio da máquina era função das seções a serem lingotadas e dos tipos de aço à produzir. Historicamente a relação Raio/Seção se situava entre 25 e 50, com grande concentração de máquinas com relação na faixa de 30 e 40

Posteriormente com o desenvolvimento de sistemas de endireitamento de 2 pontos, multi-pontos e até progressivo, as tensões de deformação foram divididas ao longo do tarugo e graus mais críticos puderam ser lingotados em máquinas com menor altura, diminuindo o investimento global


EXTRAÇÃO E DESEMPENO

Existem dois tipos básicos de desenho de máquinas de LC:• Curvas com raio único;• Curvas com raio múltiplo.

CURVA COM RAIO ÚNICO CURVA COM RAIO MÚLTIPLO

Extração e Desempeno


A função dos rolos extratores é suportar a seção lingotada e extraí-la comvelocidade determinada pelo nível de aço no molde. A velocidade da unidade deextração é em função do controle automático do nível de aço no molde.

Cada veio possui uma unidade de extração e unidade é formada por umpar de rolos extratores.

A unidade de desempeno tem a função de desconectar a barra falsa nosestágios iniciais do lingotamento e realizar a função de endireitar a seção lingotada.

Fotos da unidade de extração e desempeno do veio;CURSO BÁSICO DE LINGOTAMENTO CONTINUO CRISTIANO FAUSTINO ALMEIDA 54 2016

BARRA FALSA

Na partida do lingotamento de aço ou no reinicio de veio(s)eventualmente interrompido(s) por algum motivo é indispensável que algo auxilie nacondução do aço a partir dos moldes.

Este papel é exercido pelas barras falsas que tem a função de criarum fundo falso no molde ate que o mesmo seja preenchido de aço durante aabertura do veio e após um certo nível preenchido a extração se inicia onde a barratem a função de levar o veio ate as unidades de Extração e Desempeno.

Barra falsa

As Barras falsas podem ser articuladas, semi rígidas ou rígidas.Tipos de Barra falsa


Foto – Barra falsa rígida

Foto – Barra falsa articulada


BARRA FALSA

A barra falsa rígida é coletada e inserida por um equipamentoapelidado de Gôndola que se consiste em uma estrutura metálica que articulaposicionando a barra no raio da maquina quando esta se encontra em uma área deestocagem . Este acionamento pode ser pneumático, hidráulico ou elétrico. Sãoimportantes para evitar que o calor dos veios venha a danificar a barra falsa.

Vantagem da Barra Falsa rígida:• Fácil guiagem;• Menor desgaste do molde durante sua introdução;• Partidas dos veios sem trancos e movimentações fora do raio;• Menor tempo de recuperação dos veios e armazenagem;• Fácil sistema de desconexão;• Baixa manutenção;• Pode servir de gabarito de alinhamento do veio e dos sistema de sprays.

Barra falsa Rígida


Parking position

Working position

Esquema de introdução da barra falsa rígida por meio da gôndola


BARRA FALSA

A cabeça da barra falsa deve ser preparada com materiais quesolidifiquem o aço liquido ao entrar no molde após a abertura do veio. A cabeçatambém pode ser preparada por um conseal ou a chamada cabeça pronta.

Preparação da cabeça da Barra falsa

MATERIAL RESFRIANDO O AÇOFORMANDO ADERINDO A CABEÇA DA BARRA FALSA

JATO DE AÇO DO DISTRIBUIDOR.

MOLDE PRONTO PARA PARTIDA

BARRA FALSA INTRODUZIDA

CABEÇA COM MATERIALREFRIGERANTE.

MOLDE

BARRA FALSA

MOLDE

BARRA FALSA INTRODUZIDA NO MOLDE


DA BARRA FALSABARRA FALSA INTRODUZIDA NO MOLDE

Esquema de introdução da barra falsa epartida de máquina

JATO DE AÇO DO DISTRIBUIDOR.PELE SOLIDIFICADA TRACANDO CALOR COM A PAREDE DO MOLDE

AÇO SOLIDIFICADO NACABEÇA DA BARRA FALSA

JATO DE AÇO DO DISTRIBUIDOR.

PELE SOLIDIFICADA TRACANDO CALOR COM A PERADE DO MOLDE

AÇO SOLIDIFICADO NACABEÇA DA BARRA FALSA

BARRA FALSA SENDO EXTRAIDA DANDO INICIO AO LINGOTAMENTO

Modelos de tipos de cabeçasprontas


CONTROLE AUTOMATICO DE NÍVEL

Como o próprio nome diz este sistema é responsável por controlarautomaticamente a altura do nível do molde no distribuidor. Nos primórdios dasiderurgia este controle era feito manualmente ao longo to tempo algumastentativas de controle foram sendo aprimoradas ate que desenvolveram algumasalternativas, as mais conhecidas e utilizadas são o sistema magnético e o sistemaradioativo .

Em distribuidores com tampão ou válvula gaveta o sistema trabalhano controle do fluxo de aço do distribuidor para o molde variando a vazão emantendo a velocidade estável na extração, já nos distribuidores com válvulasconvencionais ou troca rápida onde a vazão tende a ser controladas pelo diâmetroe altura do aço dentro do distribuidor o sistema trabalha variando a velocidade daEUD, porem a tabela abaixo mostra os diversos tipos de tecnologias aplicadas aeste sistema:

Sistema de Controle automático de Nível no molde

Método Detecção Sistema ComentáriosÓtico Emissão

infravermelho do aço

FotodiodoFotodiodo

PoncetCEDA

Mais viável para lingotamento aberto sem póNecessita alguma


aço Reflexão de feixe Laser

Fotodiodo(Time of flight)

CEDALadar Necessita alguma

reflexão do pó de lingotamento

Radioativo Fonte Radioativa Cs137, Co60

Contador de cintilação Vários Alguma interferência do

pó de lingotamento

Térmicos Termopares na parede do molde

Posição de máxima temperatura

NSCUSEC Resposta lenta

Sistema Eddy Current Bobinas de

emissão e Detecção

Sofisticado sistema eletrônico de DetecçãoUso de componentes especiais de bobinas

NKKConemAlcem

Não é afetado pelo pó; Resposta rápida; Alguns sistemas exigem cuidados no set-up para eliminar distorções, etc.

Mecânicos Bóias de refratário

Diferença de nível Vida limitada


CONTROLE AUTOMATICO DE NÍVELSISTEMA MAGNÉTICO

Uma bobina no interior do sensor gera um campo eletromagnético,penetrando profundamente para dentro do molde. Como resultado correntes deFoucault são induzidos na camada superior do metal fundido. Estas correntes deFoucault, por sua vez gerar um campo eletromagnéticos neutralizante - a sua forçaé proporcional à distância entre o sensor e o metal fundido no interior do molde.Desta forma, o nível de molde pode ser determinada muito precisamente eindependentemente da lubrificação por óleo, pó ou escória .


Esquema do sistema de controle de nível magnético externo. Mas este também possuiuma instalação fixa no molde em algumas maquinas de Lingotamento Continuo.

Sensor do sistemade controle denível


CONTROLE AUTOMATICO DE NÍVELSISTEMA RADIOATIVO

A radiação gama é atenuada, uma vez que passa através do molde.Esta atenuação é medida por um detector. O grau em que a radiação é atenuadadepende do nível do molde. Quanto maior o nível de metal fundido no molde, amenos radiação irá atingir o detector. Desta maneira, o nível de molde pode serfiavelmente monitorizada - independentemente de poeiras, a temperatura evibrações, ou seja o sistema que utiliza radiação funciona com um cintilômetro quecapta a variação do campo de Raios Gama convertendo esta variação em altura donível.


Esquema do sistema de controle automático de nível no molde

1234

ShieldingSource

Transmitter dual channelJunction BoxCable (optional)

567

2 3

1

Typical Mold Level System Layout

Detector Transmitter single channel

7

45


MESA INTERMEDIÁRIAMesa Intermediaria

Para que o veio chegue as unidades de corte (que veremos a seguir)este passa um uma mesa de rolos, nas maquina de LC com barra falsa articuladasservem também para guiar a barra falsa ate as unidade de extração para que sejaintroduzida no molde, esta mesa de rolos pode ser tracionada ou não, dependendodo conceito adotado pelo fabricante normalmente estas mesas são concebidas comsistemas de rolos e guias individuais por veio, no passado tentou-se construirmesas com rolos comuns mas não foi um conceito bem aplicado .

SENTIDO DE LINGOTAMENTO

VISTA SUPERIOR

VISTA LATERAL

ROLOS DA MESA

GUIAS DE TARUGOS

GUIAS DE TARUGOS


ROLOS DA MESA


PINCH ROLLPINCH ROLLA função deste equipamento é auxiliar a extração do veio durante o

lingotamento aliviando a pressão exercida pela unidade de extração e desempeno eno final de lingotamento remover o veio até as máquina de corte assim que o mesmosai dos rolos extratores.

O Pinch roll é posicionado antes das máquinas de corte e são dotadosde movimento de elevação;


Fotos de Pinch Rolls com base de acionamento dos rolos superior e inferior


UNIDADES DE CORTEA função deste equipamento é cortas a seção lingotada (veio) em

comprimentos pré 3 tipos de maquinas de corte utilizados em processos deLingotamento Contínuo:

- Corte a Plasma;- Tesoura;- Máquina de oxicorte; (maçarico oxicorte).

O corte normalmente é feito por maçaricos que empregam uma chamafeita com oxigênio/Acetileno ou oxigênio/GLP (utilizado na SINOBRAS).

Máquina de oxicorte.


Tesoura hidráulica.Tesouras Mecânicas vs Oxicorte• Os sistemas mais utilizados são as tesouras mecânicas e os sistemas de corte

utilizando maçaricos automáticos a oxigênio;• Os sistemas de tesouras mecânicas tem sido substituídos pelas unidades oxicorte

devido ao alto grau e custo de manutenção requeridos pôr aqueles sistemas; • No passado acreditava-se que as perdas em rendimento com o oxicorte não

justificavam o investimento. Entretanto hoje, observa-se que a confiabilidade do sistema supera as perdas;


UNIDADES DE CORTEOXICORTEO processo de oxicorte, nas linhas de lingotamento contínuo, tem como objetivos:• Cortar, automaticamente, as barras no tamanho determinado;• Efetuar o corte emergencial (manualmente), caso o corte automatizado falhe;• Recolher amostras ao longo da produção do lingotamento.

O processo tem como princípio a aplicação de uma chama de pré-aquecimento com posterior injeção de um jato de oxigênio puro que, por reação química, promoverá a oxidação de ferro na sua temperatura de ignição (870 oC) e, conseqüentemente, o corte.

O balanço das reações de oxidação :( 1 ) Fe + O FeO + calor (267 kJ)( 2 ) 3Fe + O2 Fe3O4 + calor (1120 kJ)( 3 ) 2Fe + 1,5O2 Fe2O3 + calor (825 kJ)


calor (825 kJ)


UNIDADES DE CORTEINFLUENCIA DOS ELEMENTOS DE LIGA NO PROCESSO DE OXICORTE

• Alumínio - Sua influência só é verificada em teores acima de 10%.• Carbono - Não se observam problemas até níveis de 0,25 a 0,30%. A partir deste nível, carbono pode impedir a reação do oxigênio com o ferro e prejudicar o corte . Teores de carbono mais elevados requerem pré-aquecimento para evitar aumento de dureza e possíveis trincas.• Cobre - Teores acima de 2% prejudicam o corte.• Cromo - Teores acima de 5% prejudicam sensivelmente o corte e requerem técnica e equipamentos especiais (ver corte de aços inoxidáveis).• Enxofre - A presença de pequenos teores, como os existentes nos aços, não produz efeitos prejudiciais. Em percentuais elevados, no entanto, reduz a velocidade de corte além de aumentar a geração de fumos.• Fósforo - Em teores normais, não afeta o oxi-corte.


• Manganês - Teores normais encontrados nos aços não provocam efeitos sensíveis. No entanto, teores acima de 14% combinados com teores acima de 1,5% de carbono tornam o corte difícil, além de necessitar de pré-aquecimento.• Molibdênio - Os efeitos deste elemento são semelhantes ao do cromo e também necessitam de técnica especiais.• Níquel - Teores acima de 3% prejudicam sensívelmente o corte e requerem técnica e equipamentos especiais (ver corte de aços inoxidáveis).• Silício -Teores normais encontrados nos aços não provocam efeitos sensíveis. Teores elevados, no entanto, provocam escória rica em sílica, que possue baixa fluidez, dificultando sua retirada pelo jato de corte.• Tungstênio - Teores até 14% não afetam o oxi-corte sensivelmente, o que não se torna possível, no entanto, se os teores ultrapassarem 20%.• Vanádio - Teores normais encontrados nos aços podem melhorar o corte ao invés de prejudicá-lo.


UNIDADES DE CORTETIPOS DE BICO

Bico de sede planaBico de sede cônica

No tipo “mistura no punho” a mistura é feita no interior do maçarico junto ao punho, fato esse que aumenta consideravelmente o risco de um retrocesso de chama.

O maçarico de “mistura na cabeça”, a mistura combustível/oxigênio é feita no ponto de montagem do bico de corte , diminuindo sensivelmente a quantidade da mistura inflamável.

Considerado como o mais seguro, o maçarico de “mistura no bico” tem a mistura combustível/oxigênio feita dentro do próprio bico, em várias câmaras independentes envolvendo, portanto um pequeno volume de mistura inflamável.

Maçarico de Corte Manual


Por serem maçaricos de corte emergencial, não é raro algumas usinas optarem por mantê-los permanentemente acesos durante o processo de lingotamento, para não colocar o veio em risco de parada caso o corte principal falhe e o maçarico de emergência apresente algum problema ao ser colocado em operação.

De um modo geral, os maçaricos manuais não são arrefecidos a água, apesar de existir esta opção. Por serem longos e por requerem maneabilidade na área de trabalho, seu peso, mangueiras extras e um sistema adicional de controle, tornam a opção praticamente inviável;


UNIDADES DE CORTE

O maçarico automático é instalado diretamente na máquina de lingotamento contínuo realizando o corte transversalmente à peça. Sua “cabeça” é montada em 180o no sentido do maçarico, utilizam de forma geral o bico tio sede plana, e seu movimento de corte pode ser linear, recomendado para cortes de chapas ou barras de grande dimensão, ou de movimento pendular.

Por estarem submetidos a temperaturas elevadas sobre o veio, além de possuírem uma grande potência de chama, os maçaricos automáticos são arrefecidos a água, além de serem consideravelmente robustos.

Em geral, cada linha apresenta um maçarico independente, sendo que algumas linhas contêm maçaricos aos pares, permitindo o corte simultâneo da barra, assim como de amostras. Seu distanciamento é de acordo com o tamanho padrão de amostras, sendo ambos montados no mesmo dispositivo de transporte.

MAÇARICO AUTOMÁTICO


UNIDADES DE CORTEOXICORTE AÇOS INOXIDAVEIS

Para sobrepor o efeito refratário dos óxidos formados em aços alta liga, é necessária a adição de uma fonte adicional de ferro à região a ser cortada, permitindo o início do processo de oxidação e de sua conseqüente geração de calor. Isto é permitido pela adição de um fluxo de pó-de-ferro (eventualmente acrescentado de alumínio) na extremidade do bico de corte, na região da chama;


SISTEMA DE TRANSFERÊNCIA DE TARUGOSSISTEMA DE TRANSFERÊNCIA DE TARUGOS

A ala de saída das máquinas de lingotamento de tarugos ou blocos é formada pelos seguintes equipamentos:

• Mesa de saída;• Batente móvel;• Mesa de transferência;• Batente fixo;• Marcadores de tarugos;• Elevadores;• Leito de resfriamento;• Mesas de enforcamento à quente


SISTEMA DE TRANSFERÊNCIA DE TARUGOSSISTEMA DE TRANSFERÊNCIA DE TARUGOS

MESA DE ROLOS

Após as máquinas do corte os tarugos são transportados por uma mesa derolos, onde no final desta mesa se inicia a transferência de tarugos para o pátio deestocagem. Esta mesa possuem “rolos comuns”, ou seja, um rolos que atendem a todosos veios com um único acionamento.


VISTA SUPERIOR

VISTA LATERAL

ROLOS DA MESA

GUIAS DE TARUGOS

GUIAS DE TARUGOS


ROLOS DA MESA


SISTEMA DE TRANSFERÊNCIA DE TARUGOS

SISTEMA DE TRANSFERÊNCIA DE TARUGOSSISTEMA DE BATENTESNo final da mesa de rolos existem batentes que tem a finalidade de

separar os tarugos ( cortados com menos de 6 m) em duas baterias e impedir queoutros tarugos entrem na mesa de transferência, onde por sua vez possui umequipamento chamado de transferidor de tarugos.

VISTA LATERALTransferência de tarugos de 6 m (duas baterias)

Batentes retrateis (móveis)Batentes final (fixo)



VISTA SUPERIOR

ROLOS DA MESA




VISTA SUPERIOR

VISTA LATERALTransferência de tarugos de 12 m (uma baterias)

Batentes 2 fica inativo


FOTOS DO BATENTE RECOLHIDO E ELEVADO;



SISTEMA DE TRANSFERÊNCIA DE TARUGOSTRANSFERIDORAs mesas de transferências devem ser ágeis, atendendo as diversas

lógicas de transferências automaticamente.O transferidor de tarugos é responsável pelo deslocamento dos tarugos

da mesa de rolos para o Leito de Resfriamento, este sistema funciona acionado porum motor elétrico, que rotaciona um eixo conectado a um sistema de cabos de açoque por sua vez movimentam o transferidor.

VISTA FRONTAL DO SISTEMA DE TRANSFERÊNCIA


Transferidor

Transferidor de tarugos em acionamento.

Tarugos na rampa de inicio do leito de resfriamento.


SISTEMA DE TRANSFERÊNCIA DE TARUGOSTIPOS DE TRANSFERIDOR

DANIELI

DANIELI

Side comb transfer

Bidirectional side comb transfer


DANIELI

DANIELI

Lifting transfer

Eccentric lifting transfer


SISTEMA DE TRANSFERÊNCIA DE TARUGOSTIPOS DE TRANSFERIDOR

Pusher transfer


Lateral pawl transfer

Chain transfer


SISTEMA DE TRANSFERÊNCIA DE TARUGOSLEITO DE RESFRIAMENTO

Os leitos de resfriamento devem ser projetados para assegurar aretilineidade dos tarugos, assegurar a retirada homogênea do calor remanescente dostarugos e assim possibilitar sua estocagem sem problemas, e um mínimo demanutenção.

O leito de resfriamento é constituído por um sistema de réguas dentadassendo que uma é fixa e a outra é móvel acionada por cilindros hidráulicos. Estasréguas fazem com que os tarugos caminhem para o leito fixo que possam serretiradas para o pátio de estocagem.


Réguas do leito de resfriamento;

Mesa de transferência e entrada do leito de resfriamento;CURSO BÁSICO DE LINGOTAMENTO CONTINUO CRISTIANO FAUSTINO ALMEIDA 76 2016


ESQUEMA FUNCIONAL DO LEITO DE RESFRIAMENTO

Régua móvel (amarela) naposição inicial.

1 2

3 4

5

Régua móvel (amarela) nainiciando a elevação dotarugo.

Régua móvel iniciando oavanço do tarugo no sentidodo leito fixo.

Régua móvel descendo edepositando o tarugo narégua fixa 6


Régua móvel iniciando oavanço do tarugo no sentidodo leito fixo retornando aposição inicial para repetir ociclo. 7 8

Repetição do clico d o leito

9

Observem que o Leito desloca o Tarugo para frente, porémo mesmo gira em sentido contrario ao avanço.

SENTIDO DE TRANFERÊNCIA DO LEITO DE RESFRIAMENTO



Walking beam


Pusher collecting bed


PATIO DE ESTOCAGEMDE TARUGOSPTLNo PTL (Pátio de Tarugos Lingotados), os tarugos lingotados são

estocados em baias e separados por tipo de aço com identificação, do número dacorrida e a quantidade de peças que a mesma produziu.

Neste local é feito a inspeção a frio dos tarugos. Após inspecionados eidentificados os tarugos são transportados para o forno de reaquecimento dalaminação para serem laminados, porém existe a possibilidade que estes sejamenviados por carretas até os clientes.


Os tarugos são retirados do leito fixo e empilhados nas Baias do PTL com oauxilio de uma ponte rolante do eletroímã.

No PTL é feito a checagem da qualidade do material a frio e a verificação daprodução das corridas.


QUALIDADE Qualidade

Os requisitos de qualidade aplicáveis a produtos siderúrgicos tem aumentado, não apenas em rigor, como em complexidade. Paralelamente, a indústria siderúrgica enfrenta um ambiente de extrema competição tanto interna, como proveniente de ameaças de materiais alternativos. Dentro deste cenário, é natural que grande ênfase seja dedicada a medidas a) destinadas a garantir o atendimento sistemático das características de qualidade requeridos pelo mercado e b) que visam o aumento da produtividade e da eficiência da indústria.

Naturalmente, todas as ações e atividades devem ser executadas no nível do pessoal, que deve ter metas e responsabilidades bem definidas e receber treinamento adequado. Assim, uma organização somente poderá produzir resultados otimizados se sua organização, processos e pessoal forem adequadamente geridos. Sistema de Gestão

Os sistemas de gestão tem uma face voltada para o controle do desempenho da empresa e outra voltada para o ambiente externo, que visa a assegurar a algum stakeholder (cliente ou órgãos reguladores, p.ex.) uma visão crível da empresa, sob um aspecto determinado.

Ao mesmo tempo, a necessidade de assegurar interna e externamente o atendimento aos requisitos de qualidade e, em escala mais ampla, a satisfação do cliente deram grande ênfase a formalização de alguns aspectos dos sistemas de gestão empresarial. Assim surgiram os sistemas de garantia da qualidade, de gestão pela, ou da, qualidade, etc.


pela, ou da, qualidade, etc.Quem é responsável pela qualidade?

Uma das constatações básicas de qualquer esforço para o aumento da eficiência ou melhoria da qualidade é que as pessoas envolvidas no processo são os principais agentes capazes de produzir estas mudanças. Pessoas dedicadas e comprometidas com os objetivos da organização são parte essencial do esforço para melhoria da qualidade e eficiência.

De forma geral, um sistema de gestão da qualidade eficiente deve ter uma visão que englobe toda a companhia e reflita sua organização, processos e cultura, assim como seus esforços para melhoria contínua.MetasA gestão de uma empresa siderúrgica depende da fixação de metas e objetivos claros. O desdobramento destas metas por unidade organizacional, processo e até o nível das pessoas que executam as tarefas é crítico para que se atinja as metas globais. Uma meta de faturamento ou lucratividade deve ser desdobrada até o nível, por exemplo, de percentual de corridas fora de faixa, desvios dimensionais na laminação, etc. Metas gerais, com as quais as pessoas não se identificam, são um exemplo de falha de gestão. Para a equipe de um forno elétrico, por exemplo, pode ser difícil se comprometer com a meta de produção ou de qualidade global da aciaria. Entretanto, metas que estabeleçam limites para número de corridas fora de faixa, consumo de energia, mudanças de programação etc., são fáceis de compreender e cumprir. Compete a gerência, o desdobramento das metas em todos os níveis operacionais.


CONTROLE DE PROCESSO E OPERAÇÃOTécnicas para uma Operação Consistente

A confiabilidade do processo é composta de uma produção consistente, qualidade assegurada e tempo de lingotamento previsível.

Nos últimos anos, o tempo de lingotamento em termos de percentagem sobre o tempo de calendário tem aumentado muito. Conseqüentemente, atrasos de produção devido às falhas de equipamento têm um grande impacto na produtividade, especialmente em máquinas de alta produtividade.

A produtividade do lingotamento contínuo é diretamente influenciada pelo seqüencial médio aplicado. Uma coordenação eficiente de aciaria, uma boa qualidade de refratários e um domínio do processo de refino são condições básicas para atingir um patamar elevado de corridas no seqüencial.Baixa temperatura de Lingotamento

A forte correlação entre superaquecimento e a proporção de estrutura equiaxial é bem conhecida mas, a baixas temperaturas, o bloqueio de válvulas e o resfriamento são mais propensos a ocorrer.

Existem técnicas em desenvolvimento para vencer esta dificuldade. Em algumas usinas uma quantidade controlada de refrigerante é adicionada ao distribuidor quando o superaquecimento é alto, mas esta técnica não é amplamente utilizada.


utilizada.O controle de superaquecimento deve levar em consideração o pré-

aquecimento da panela e a prática de borbulhamento por gás inerte ou agitação eletromagnética do aço na panela, quando uma temperatura precisa é objetivada.

Com o advento do Forno Panela ou de algum outro processo de metalurgia secundária que permite o controle da temperatura, podemos dizer que este fator está sob um melhor controle


CONTROLE DE PROCESSO E OPERAÇÃO

Bore Hole.Perfuração:

A perfuração ocorre quando o aço líquido, que está no centro dotarugo, rompe a primeira casca ou pele que está solidificada e escorre para fora.Este fluxo de aço é tão forte que o tarugo, ao sair do molde, continua ainda a escorreraço líquido pela superfície. Quando o tarugo sai do molde, esta situação tende a seagravar, pois no molde as deformações externas da casca não passam das folgas decontração, e na refrigeração secundária, elas estão livres para aumentar. Em outraspalavras, no molde existe a limitação física do mesmo, enquanto que, na refrigeraçãosecundária, os limites físicos (rolos endireitadores) são menores. Porém, a incidênciade agarramentos, que é a aderência ou colagem do aço em solidificação ao moldeera muito grande. Estes agarramentos provocavam perfurações, peles duplas esangrias no aço na solidificação, que são defeitos superficiais, pois causamrefugos em outras etapas do processo siderúrgico (laminações, trefila,...), os mesmosprecisam ser eliminados na operação de Lingotamento Contínuo (LC).


PERFURAÇÃO

Características importantes:• A perfuração é um rompimento da pele do tarugo chegando a parar o processo.• A parte não refundida se fixa na pele récem solidificada, incorporando as escórias eventualmente presentes no menisco. O excesso de óleo se queima e produz poros.


CONTROLE DE PROCESSO E OPERAÇÃOControle de perfuraçõesPara controlar as perfurações, uma grande variedade de parâmetros devem ser controlados com precisão. Alguns deles são:

• A escolha correta do lubrificante;• Certas composições químicas;• Carbono até 0,10% e entre 0,16 e 0,25% são susceptíveis de perfuração por aderência;• Carbono entre 0,10% e 0,12% são susceptíveis de perfuração por trincas transversais na aresta;• Mudanças de condições constantes de lingotamento, tais como redução de velocidade;• Parâmetros de oscilação do molde. Pequenos tempos de estripagem negativa aumentam o risco;• Ambas precisões de oscilação do molde vertical e radial e diferença entre ciclos;• Conicidade incorreta do molde;• Controle de nível deficiente;• Alto superaquecimento;• Alta velocidade de lingotamento;• Distribuição inadequada do jato no molde;• Falta de uniformidade no resfriamento do molde;


• Falta de uniformidade no resfriamento do molde;• Danos às faces internas do molde de cobre;• Erros operacionais;• Distorção dos moldes;• Controle de reoxidação para evitar formação de escória.

Bananas de SprayZonas 1 e 2 apósocorrência deperfuração de veio


CAUSAS DA PERFURAÇÃO MEDIDAS PREVENTIVAS

Falta de lubrificantes ou lubrificante

incorreto

· Adicionar óleo com uma almotolia no veio até que haja uma parada no veio, quando deverá ser feita limpeza da placa de lubrificação e busca de possíveis obstruções dos canais de alimentação do óleo ao veio.· O óleo deve formar um filme uniforme sobre as paredes do molde, ter boa decomposição durante a pirólise, permitir boa visão do menisco, formar pouca faísca, respingos, sujeira nas paredes do molde, etc.· Viscosidade cinética adequada (30 a 35 cSt a 50ºC e 400 a 600 cSt a 0ºC). Ponto de fluidez (-20 a -30ºC).

Mudanças bruscas das condições de

lingotamento· Corrigir o mais breve possível.

Parâmetros de oscilação do molde

· Trabalhar com o tempo de estripagem negativa sempre no máximo para uma dada velocidade e comprimento de curso. Valores próximos a 0,11s são indicados.



oscilação do molde indicados.· Manter a precisão de oscilação em pequenas tolerâncias (movimento vertical e radial).

Conicidade incorreta · Ver capítulo 12

Controle de nível deficiente · Fazer ajustes na parada da máquina.

Alto superaquecimento e alta velocidade

· Ajustar para as velocidade e temperaturas prescritas para o grau de aço em lingotamento.

Partida antecipada da máquina

· Esperar que o nível de aço no molde atinja, no mínimo, 2/3.



Distribuição inadequada do jato

no molde· Buscar uma melhor centragem no distribuidor.· Eliminar possíveis obstruções na válvula do distribuidor.

Danos às faces internas do molde

de cobre ou distorções

· Substituir o molde

Falta de uniformidade no resfriamento do

molde· Verificar vazões e pressões de água.· Verificar espaçamento entre molde e camisa d’água.

Inclusões de · Melhorar a qualidade dos materiais refratários do


Inclusões de escória

· Melhorar a qualidade dos materiais refratários do distribuidor.· Melhorar a desoxidação do aço e proteção do jato.

Refrigeração deficiente na zona

secundária· Verificar vazões e pressão da água e existência de obstrução dos bicos de spray.

Alinhamento defeituoso da

lingoteira· Calibrar.

Falha operacional · Corrigir com treinamentos


DEFEITOS DE TARUGOSDividimos Defeitos no Tarugo em 3 classificações:1- Defeitos de Forma.2- Defeitos Superficiais.3- Defeitos Internos.

Influência da Composição Química do AçoVários elementos químicos fazem parte da composição química do aço, sendo o carbono(C) o que mais influencia na transmissão de calor executada no molde.A transferência de calor é mínima e, como conseqüência, a casca também, como açoscom carbono de aproximadamente 0,12 % e máximas com carbono de 0,40%.O que chama a atenção é que , muitas vezes, um molde com determinado desenho servepara um determinado tipo de aço e para outro apresenta problemas, e isto é importantena hora da adoção do tipo de molde (cônico, hiperbólico,...).


na hora da adoção do tipo de molde (cônico, hiperbólico,...).

Defeitos de Forma.

Defeito de Forma se dá à qualidade como a solidificação do tarugo é formada.Para isso dentro de Defeitos de Forma temos classificamos tais defeitos:

Romboidade; Achatamento; Empeno ou Torção;


DEFEITOS DE TARUGOS

Romboidade em mm = D – dDiagonal maior = DDiagonal menor = d

D - dd

Normalmente, ela é expressa em %.

R = X 100%

Romboidade:

Este é o defeito que aparece na maioria das usinas, o quadrado fica com dimensões dasdiagonais diferentes, produzindo-se um tarugo “achatado”.A medida da romboidade é dada pela simples diferença entre as diagonais do tarugo. Éconsiderada severa se ultrapassar os 6 – 8 mm. A romboidade às vezes é expressa emporcentagem. Em caso de máquinas novas, os fornecedores garantem 1 ou 2 % deromboidade máxima segundo o caso.

Off-Squareness


d

Vamos explicar este defeito passo a passo:A – Primeira casca formada no tarugo.Na solidificação inicial, a casca tende a se contrair, mas não pode, devido à

pressão de aço líquido no seu interior.B – À medida que o tarugo vai solidificando, a casca vai engrossando e

deixando uma folga de contração. Como a velocidade de solidificação noscantos é menor que a da parede, forma-se uma casca assim:

A casca solidificada é mais fina e tem maior folga nos cantos.CURSO BÁSICO DE LINGOTAMENTO CONTINUO CRISTIANO FAUSTINO ALMEIDA 87 2016

C – Como conseqüência, se a folga de contração é maior no canto, as forças de contraçãoagem mais ou menos assim:

.

. As forças de contração tracionama casca solidificada, deformandomais no canto, que é a zona maisfina.

D – Isto nos leva a pensar que, se as trações fossem homogêneas nos quatro cantos, adeformação também o seria. Porém, em tarugos com pronunciadas romboidades, isto nãoocorre. As forças de contração provocam que o lado oposto a este canto também sofra omesmo mecanismo, ficando o tarugo com a forma romboidal.Para que você memorize este fenômeno, imagine que a casca é um tubo quadrado depapel e você empurra uma das arestas : ele tenderá a se deitar.

DEFEITOS DE TARUGOS


No aço, a tensão de contração aperta o aço do núcleo em formação.Dentro do molde, a casca ficaria assim:

PAREDE DA CASCAMOLDE

FOLGA DECONTRAÇÃO

As temperaturas nos ângulos mais fechados ( agudos ) são menores.


DEFEITOS DE TARUGOSE - Quando o tarugo sai do molde, esta situação tende a se agravar, pois no molde asdeformações externas da casca não passam das folgas de contração, e na refrigeraçãosecundária, elas estão livres para aumentar. Em outras palavras, no molde existe alimitação física do mesmo, enquanto que, na refrigeração secundária, os limites físicos(rolos endireitadores) são menores.

-Causas da RomboídadeO problema da romboidade tem origem no molde, devido à solidificação diferenciadaentre os cantos do tarugo e as faces. O mesmo é agravado na refrigeração secundária, seocorrerem:

Falta de alinhamento entre o molde-veio,Sprays desalinhados ou entupidos,Vazões e pressões de água nos sprays inadequadas e maldirecionadas.

Tarugo com Romboidade


Como detectar o defeito:

Facilmente observável no material após lingotamento.

Normalmente a perda de esquadria máxima aceitável é de 2 a 3%, mas em alguns casos se aceita de 4 a 5%.


DEFEITOS DE TARUGOS

Origem ProblemaÁgua de Refrigeração1 – Material em suspensão.2 – Camisas tortas, mal centradas,

enferrujadas,...3 – Distância entre a camisa e o molde maior que o padrão ( 3 a 4 mm ).

1 – Depósitos que tornam a extração de calor menos homogênea, no sentido longitudinal e transversal.2 – Fluxos de água não homogêneos entre a camisa e o molde, tornando a extração de calor deficiente em determinadas regiões.3 – Baixas velocidades de água, proporcionando o aparecimento de fervuras na água e no óleo de lubrificação, reduzindo a vida do molde.

A observação da parede externa revela os sintomas que podem virar defeitos do tarugo.Molde 1 – Conicidade inadequada para o perfil de contração do aço.2 – Moldes usados ou com grande

1 – Maiores folgas de contração emdeterminadas zonas, pioram a extração decalor.2 – Alteram a folga de contração, causando

Conseqüências do defeito no produto final após laminação:


2 – Moldes usados ou com grande vida, que podem ter deformações muito fortes.3 – Espessuras de parede muito finas, menores que 12,5 mm, favorecem a deformação do molde.4 – Camadas de cromo muito gastas também aceleram a deformação do molde.5 – Moldes com baixa resistência.

2 – Alteram a folga de contração, causandoextrações de calor imprevisíveis, eproporcionando extrações de calordiferenciadas, mesmo que o perfil desolidificação esteja de acordo com aconicidade usada.3 – Mais uma vez, caiu-se no problemaanterior.4 – Novamente o perfil do molde é alterado.5 – Deformam muito cedo, poucas corridas.

A observação da parede interna do molde revela os sintomas que podem afetar aqualidade do tarugo.Operação 1 – Estripamento negativo alto ou temperaturas altas de lingotamento.2 – Altas velocidades de lingotamento.

1 – Marcas de oscilação profundas e irregulares, em particular nos cantos, provocam uma pré- condição para a romboidade. 2 – A quantidade de calor retirada do tarugo é menor no molde, podendo provocar não só perfurações, abaulamentos, como também romboidades.

O tarugo lingotado é a melhor fonte de informações, existem muitas variações interligadas.


DEFEITOS DE TARUGOS

Slag Defects on The Billet Surface.Incrustação de Escória na Superfície do Tarugo :

Vários tipos de defeitos são causados pela incrustação de escória nasuperfície do tarugo causando necessidade de recondicionamento posterior que muitasvezes chega ao esmerilhamento total da peça. Este problema torna-se mais sérioquando se lingota tarugos com jato aberto e óleo de lubrificação. Quanto se lingotablocos utilizando válvula submersa e pó como lubrificante, a superfície do aço énormalmente livre de escória.

Incrustação de escóriaCaracterísticas importantes:• As incrustações de escória se diferem das gotas frias pela presença de material do tiporefratáriorefratário na superfície do tarugo.

Defeitos de Superfície:


• A escória incrustada na superfície do tarugo pode ser produto do processo dedesoxidação do aço. A situação é pior para aços com teor de Al2O3 e baixos: SiO, MnOe FeO ( aços acalmados ao Al );• Má qualidade dos materiais refratários utilizados ( panela, válvula longa, válvularotativa da panela, distribuidor, refratários da linha de escória do distribuidor, válvulatampão, válvula rotativa do distribuidor, válvula submersa;• Má cobertura da camada de pó no distribuidor ou molde;• Alimentação de Al no molde no caso de jato aberto;

Origem do defeito:

refratáriorefratário na superfície do tarugo.Causas mais prováveis:FormaçãoFormação dede escóriasescórias nono moldemolde Relação Mn2/Si baixa e/ou Si muito alto. Velocidade excessiva do Al no molde e/ou Al fora de posição - na parede. O2 nas válvulas do distribuidor – Afinamento de jato PassagemPassagem dede escóriaescória dodo tundishtundish parapara oo moldemolde Peso reduzido de aço no tundish, sobretudo na seqüência. Quantidade excessiva de escória no tundish. Escória ou Refratário do tundish, sobretudo por deficiências na limpeza na partida damáquina.


DEFEITOS DE TARUGOS

Controle de passagem de escória convertedor/panela;

• Formação de aglomerados de inclusões de alumina ( clogging ) nas válvulas dodistribuidor ou nos tubos de passagem do aço, que causam a formação de grandes“pedaços” de escória, que eventualmente durante o lingotamento caem dentro domolde.Contramedidas

Efetiva desoxidação do aço;Utilização de válvula submersa;Proteção do aço líquido no distribuidor com escória básica;Profundidade do distribuidor e baixo nível de aço distribuidor;Barreiras do distribuidor;Utilização de pó adequado no molde para absorver rapidamente a escóriaexistente no aço líquido ( alta basicidade ). Outros importantes parâmetros dopó são: viscosidade, ponto de amolecimento, ponto de fusão e ponto defluidez;


O aumento do consumo de pó, permite uma absorção da escória, diminuindoeste defeito mas, aumenta a possibilidade de incrustação de pó;Minimizar as variações de nível no molde;Imersão da válvula submersa no molde deve ser de 100 a 150 mm;Formação de aglomerados de alumina ( clogging ) no distribuidor e válvuladeve ser prevenido usando-se todos os meios possíveis.

Como detectar o defeito:• Facilmente visível no tarugo a frio;• Mais visível ainda após limpeza mecânica ou química.

Conseqüências do defeito no produto final após laminação:Formação de trincas graves e dobras contendo escória em seu interior.

Inaceitável em qualquer aplicação;As escórias geram o aparecimento de trincas / dobras nos laminados

preenchidas de material refratário.


DEFEITOS DE TARUGOS

Internal Defects.Defeitos Internos:

Para concluir nosso breve estudo sobre defeitos em produtos lingotadoscontinuamente, discutiremos os defeito internos, onde defeitos como porosidade interna,macroinclusões, trincas “off corner”, trincas intermediarias, segregação e porosidadecentral serão descritos.Bolhas ( Pinholes ) e Bolhas Tubulares ( Blowholes ):Blowholes and Pinholes in Continuously Cast Billets.

Defeitos superficiais abertos originados pelo desprendimento de gás do açosão normalmente conhecidos como bolhas, defeitos grosseiros, sub-superficiais formadopelo aprisionamento de gás de forma tubular são chamados bolhas tubulares.


Blowholes Pinholes

A presença de bolhas superficiais é comum para todos os aços semi-acalmados lingotados com óleo. Os “pin-holes” podem dar lugar a defeitos superficiaiscríticos no produto laminado, caso ocorra uma penetração considerável ou acúmulo emuma determinada região.

As bolhas superficiais apresentam formação de carepa na superfície ecerta descarbonetação na matriz metálica ao redor da bolha. Isto é uma diferençaimportante em relação as bolhas subsuperficiais ou “blow-holes”. A carepa impede asolda durante a laminação.

O defeito gerado pelo “pin-hole” é normalmente pequeno. Porém, se hámuitos pin-holes ou se são particularmente profundos, podem dar lugar a defeitosindesejáveis. O tempo de permanência e a temperatura no forno de preaquecimentocaso o tarugo tenha pin-holes também podem agravar a situação.


DEFEITOS DE TARUGOSOs valores normais de vazão de óleo estão entre 30 e 40 ml/min,

dependendo das características do óleo, bitola lingotada e velocidade de lingotamento.Para minimizar a formação de pin-holes não só é importante assegurar-se que adição deóleo esteja dentro de valores normais, fazendo curvas de calibração dos reostatos, mastambém é bom verificar que a distribuição seja homogênea na seção transversal. Istopode ser feito no intervalo entre seqüências, mediante uma caixa com compartimentosque receba na base do molde o óleo que desce, durante um tempo definido e com umaposição determinada do reostato. A distribuição homogênea do óleo é favorecida porranhuras de lubrificação estreitas e utilização de uma vedação ou “gasket” que impedeum excesso de óleo nos cantos.

Um caso extremo, originado por presença excessiva de hidrogênio devida àdeficiência na secagem do revestimento novo de uma panela. As bolhas começam aaproximadamente 5 mm da pele, após a faixa “chill”, e terminam neste caso a uns 20mm, quando a pressão ferrostática compensa a pressão dos gases dissolvidos no aço.

É interessante observar a forma das bolhas, em relação com mecanismode formação. Estas bolhas às vezes, quando observados imediatamente após o ataquecom reativo de Oberhofer, apresentam segregação na direção de solidificação. Isto tem aver com o mecanismo de formação de bolhas no espaço interdendrítico, conforma jámencionado.


Existem diversos modelos baseado na físico-química que permitem avaliaras condições para evitar a formação de bolhas durante o lingotamento. Estes modelos sebaseiam no postulado que a formação de bolhas durante a solidificação do aço é umaconseqüência da microsegregação de soluto durante a solidificação dendrítica do açoliquido e a interação de soluto no liquido interndrítico enriquecido por impurezas.

Os solutos dissolvidos no aço liquido que contribuem à formação de bolhassão, para o caso de aços lingotados sem injeção de argônio, o H, N e CO. quando asoma das pressões parciais de equilíbrio destes solutos no liquido interdendrítico superaa pressão externa nesse ponto, se geram as bolhas de gás, resultando na expulsão doliquido interdendrítico e na formação de poros que ficam aprisionados e crescem dentroda rede de dentritas.


DEFEITOS DE TARUGOSPodemos descrever isso mediante a equação:

pH2 + pN2 + pCO > Ps + Pf + 2o/rOnde:Ps – Pressão atmosférica sobre a superfície do aço liquido;Pf - Pressão ferrostática na localização do poro;o - Tensão superficial do aço liquido em contato com a bolha de gás de raio r.Para uma bolha de gás de 1 mm de raio a pressão em excesso devida à tensãosuperficial é só de 0,02-0,03 bar. Para o tamanho dos poros observados no tarugo, oefeito da tensão superficial tornar-se insignificante.Para os aços ao Si-Mn, o problema passa por obter uma desoxidação suficiente paraevitar a formação de poros sem dar lugar à obstrução da válvula da panela ou distribuidorpor formação de inclusões parcialmente sólidas. Nas referências há uma boa discussãodo problema para o caso dos aços de baixo carbono acalmados com silício e manganês.O procedimento de injetar arame de alumínio no molde pode ser uma solução para oproblema, mas traz conseqüências, tais como inclusões duras, tendência à incrustaçãode escória, dificuldade para o controle do tamanho de grão, etc.

Origem do defeito:


• Corrida oxidada, altos teores de H2 e N2;• Excesso de óleo de lubrificação no molde ou umidade ( água misturada no óleo;• Umidade no pó fluxante no molde;• Excesso de argônio que passa do distribuidor para o molde através da válvulasubmersa;• Variação do nível de aço no molde.

Origem do defeito:

•Implementar uma correta prática operacional que permita obtenção de corridasdesoxidadas;

Contramedidas

•Efetiva selagem de jato entre panela/distribuidor e molde para evitar reoxidação;•Pré-aquecimento do pó ou óleo de lubrificação;•Adição de fio de Al no molde, quando for possível sua fusão dentro do molde;•Agitação eletromagnética do molde ( stirring ) para reduzir a quantidade de bolhascomuns e tubulares na superfície do aço ou próximo a ela;•Minimizar a flutuação do nível do molde.


DEFEITOS DE TARUGOSCausas mais prováveis:

QuantidadeQuantidade dede gasesgases -- CO,CO, HH ee NN dissolvidosdissolvidos nono açoaço líquidolíquido acimaacima dodo equilíbrioequilíbrio.. Excesso de N2 no aço e/ou gás de rinsagem com N2. Desoxidação insuficiente no LF - escória oxidada “preta”. Umidade no tundish dos refratários e/ou da palha de arroz. Parada da máquina de injeção de Al. Excesso de óleo de lubrificação e/ou umidade no óleo.

Como detectar o defeito:• Muito difícil observá-la durante o lingotamento;• Visível após limpeza mecânica da superfície ( bolhas );• Visível após ataque químico ( Bolhas );• As bolhas comuns são visível mesmo antes da limpeza da superfície, mas algumaspodem ficar ocultas sob a carepa. É importante a limpeza mecânica e melhor ainda adecapagem química.


• As bolhas tubulares só podem se observadas na seção reta do tarugo através deexame macrográfico ou impressão de Baumann.

Conseqüências do defeito no produto final após laminação:

Dependendo da quantidade de redução as bolhas podem causar trincassuperficiais de diferentes comprimentos na superfície do laminado ( por exemplo 30a 40 cm de comprimento e de 0,07 a 1,0 mm de profundidade, trincas muitofreqüentes na laminação de fio máquina );

Trincas tubulares próximas à superfície podem abrir e causar sérios danos aoproduto laminado. Bolhas tubulares mais afastadas da superfície normalmentecaldeiam durante o processo de laminação causando poucos problemas.

As porosidades leves e médias causam o aparecimento de dobras e/ou trincasnos laminados.

As porosidades graves geram o aparecimento de lascas nos laminados.


SEGURANÇASegurança

Reconheço que as questões de conhecimento técnico são de extrema importância, mas acredito que o caminho para o “acidente zero” esta na conscientização das pessoas para as praticas seguras.

A segurança é uma questão de princípios e existe uma ordem de valores e prioridades quando se trata de prevenção de acidentes. Os valores da segurança devem seguir uma ordem:

• 1º O homem – Respeitar e priorizar a integridade do maior patrimônio da empresa, seus colaboradores;

• 2º A máquina – Respeitar os limites dos equipamentos e manter estes em perfeito estado de conservação para um bom funcionamento.

• 3º A produção – Quando respeitamos os dois valores anteriores a produção ocorre naturalmente, por conseqüência. Acredito que é possível sim chegar ao “acidente zero” .

Para evitarmos acidentes possuo a convicção que segurança se faz através do conhecimento de causa dentro das atividades, manuseios e operações dos equipamentos dentro da área siderúrgica ou de qualquer outro setor industrial. A


equipamentos dentro da área siderúrgica ou de qualquer outro setor industrial. A conscientização para o cumprimento dos procedimentos e padrões é fundamental para estabilização dos processos e também para garantir a segurança de pessoas e equipamentos. Saliento também que a revisão e atualização destes deve ser criteriosa e constante para que se desenvolva dispositivos e meios para garantir as praticas de segurança através da melhoria continua. Somente quem teve o desprazer de presenciar, de perder irmãos, amigos e companheiros em tragédias no local de trabalho sabem o real significado da palavra “acidente”. Infelizmente me incluo entre estas pessoas e tenho trabalhado dia após dia para que este número não aumente.

Aprendi que preciso acordar com um único objetivo que é realizar meu trabalho e voltar bem, são e salvo para casa. Na vida possuímos inúmeras incertezas, mas quando o assunto é segurança a única certeza que tenho é que: “Para segurança acontecer só depende de uma pessoa, eu mesmo”.

Quanto todos pensarmos e principalmente agirmos desta forma um novo patamar será alcançado, pois a segurança se faz com ações individuais e pensamentos coletivos.

Afinal só depende de nós.Cristiano Faustino Almeida.


Curso basico de lingotamento continuo

Engineering

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