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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.97.2008.tde-20082013-162244
Documento
Autor
Nome completo
Noraldo Hipolito Guimarães Gomes
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Lorena, 2008
Orientador
Banca examinadora
Nunes, Carlos Angelo (Presidente)
Justus, Sérgio Murilo
Vernilli Júnior, Fernando
Título em português
Estudo comparativo de tubos submersos anti-clogging no processo de lingotamento contínuo
Palavras-chave em português
Aço baixo-carbono
Alumina
Anti-clogging
Lingotamento contínuo
Obstrução
Tubo submerso
Resumo em português
O processo de lingotamento contínuo de produtos planos de aço tem sido alvo de incessantes estudos devido a sua importância na produção de bobinas laminadas a partir de placas, para um grupo muito diversificado de clientes, dentre os quais, destacam-se as indústrias automobilística e de eletrodomésticos ("linha branca"), que têm se mostrado muito exigentes. No entanto, por tratar-se de aços desoxidados ao alumínio, é comum a ocorrência de formação de um depósito de óxido de alumínio (alumina), no interior do tubo submerso do processo de lingotamento contínuo, o que diminui seu diâmetro interno, levando à restrição de passagem do aço líquido pelo seu interior, provocando a perda de produtividade devido à necessidade de se reduzir a velocidade de lingotamento e até mesmo a contaminação do aço com inclusões de alumina, principalmente naqueles seqüenciais com um elevado tempo de lingotamento, próximo de dez horas. Para tanto, desenvolveu-se um tubo com um material interno anti-clogging que na literatura é chamado de C-less, para minimizar e/ou evitar a deposição de alumina e com uma linha de escória reforçada com uma camada de zircônia (ZrO2) mais espessa e mais nobre, para resistir ao ataque da escória. O objetivo desta dissertação foi comparar tubos de diferentes fornecedores, avaliando as principais variáveis que têm influência direta na sua performance: perfil de aquecimento, taxa de erosão na linha de escória, índice de obstrução e parâmetros físico-químicos através da correlação dos materiais antes e após uso (post-mortem). Os resultados encontrados mostraram uma melhor performance dos tubos do fornecedor "M", que apresentaram menores taxas de desgaste e, conseqüentemente, maior potencial de vida (maior tempo de lingotamento) após análise da linha de escória, que pode ser atribuída a uma melhor distribuição dos grãos de zircônia na matriz (maior homogeneidade), além de apresentarem grãos mais finos e desta forma, reduzindo os espaços "vazios" na matriz, propícios ao ataque da escória por meio de um desequilíbrio químico entre esta escória líquida e o refratário. Além disto, seu material anti-clogging e projeto de distribuição do mesmo na peça, propiciaram um melhor resultado em relação à obstrução pela deposição de alumina ao longo do corpo do tubo submerso.
Título em inglês
Comparative study of submerged nozzles anti-clogging in the process of continuous casting
Palavras-chave em inglês
Alumina
Anti- clogging
Clogging
Continuous casting
Low carbon steel
Submerged nozzle
Resumo em inglês
The continuous casting process of steel plane products has been objective of incessant studies due to its importance in the production of laminated coils starting from slabs, for a very diversified group of customers, among all the automobile industries and of appliances ("home appliances"), that have been showing very demanding. However, for being low carbon aluminum killed steels, is common the occurrence of aluminum oxide (alumina) deposit formation, inside of submerged nozzle in continuous casting process, what decreases its internal diameter, taking to the restriction of passage of the liquid steel for its interior, provoking the productivity loss due to the need of being reduced the casting speed and even the contamination of the steel with alumina inclusions, mainly in those sequential with a high casting time, close of ten hours. For so much, a submerged nozzle was developed with a internal anti-clogging material that it is called C-less in the literature, to minimize and/or to avoid the alumina building up and with a slag reinforced line with a zirconium layer (ZrO2) thicker and more noble, slag attack resist to. The dissertation objective was compare submerged nozzles from different suppliers, evaluating the main variables that have direct influence in its performance: heating profile, slag line erosion rate, clogging index and physical-chemical parameters through the materials correlation before and after use (post-mortem). The results showed submerged nozzle's better performance from supplier "M", that presented smaller waste rates and, consequently, last longer live (larger time of casting) after analysis of the slag line, that can be attributed to a better distribution of the zirconium grains in the head office (larger homogeneity), besides they present finer grains and this way, reducing the empty " spaces " in the head office, favorable to slag attack by means of a chemical unbalance between this liquid slag and the refractory. Besides, its anti-clogging material and project distribution in the same piece, they propitiated a better result in relation to the clogging for the alumina building up along the body of the submerged nozzle.
 
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EMD08008.pdf (6.87 Mbytes)
Data de Publicação
2013-08-20
 
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