Estudo do desempenho de molde texturado no lingotamento contínuo de tarugos

Abstract

O molde de lingotamento contínuo é por muitos referido como o coração do lingotamento contínuo. Nele é condicionada a forma, qualidade superficial e dimensional do semiacabado. Diversas tecnologias de moldes têm sido devolvidas no decorrer dos anos, visando melhorar a qualidade dos produtos, a estabilidade e a produtividade do processo de lingotamento contínuo. Este trabalho analisa o desempenho de quatro moldes texturados no lingotamento contínuo de tarugos de seção quadrada de 120x120mm em uma planta siderúrgica semi-integrada no conceito mini mill. Os moldes testados possuem texturas na região de maior fluxo de calor da face quente, logo abaixo da região do menisco, e têm como objetivo principal a diminuição da romboidade nos tarugos e prolongada vida de molde. Assim, com o intuito de verificar a eficácia dessa tecnologia, se analisou estatisticamente diversos dados de romboidade de corridas do aço SAE 1025-A, qualidade na qual o defeito se apresenta de forma mais crítica, lingotadas com os moldes teste, utilizando o molde usual como parâmetro de controle Se realizou também uma análise do Potencial Ferrítico (FP) desse aço, afim de revelar seu comportamento dentro do molde. Também se estudou a macroestrutura de solidificação, mais especificamente a espessura da zona coquilhada de tarugos de baixo, médio e alto teores de carbono, solidificados paralelamente no molde teste e no molde controle. Se buscou evidências da menor severidade na extração de calor resultante da ação das texturas, que seria refletida na espessura da zona coquilhada. Por último, se comparou a vida dos quatro moldes teste com a vida dos moldes utilizados no período de um ano. Se pode concluir que os quatro moldes testados responderam positivamente aos parâmetros analisados, implicando diminuição e estabilização significativa da romboidade e aumento de vida de molde. No entanto, o resultado deu-se em proporções diferentes para cada máquina e veios de lingotamento, e as curvas de distribuição de frequência, tanto dos moldes teste quanto dos moldes usuais, indicam influência de fatores paralelos e independentes na incidência da romboidade. Não se percebeu mudança significativa e conclusiva na espessura da zona coquilhada dos tarugos, como se esperava.

Many consider the continuous casting mould the heart of the continuous casting process. It is in the mould where form, surficial and dimensional quality of the billets are given. A wide number of new mould technologies has been developed through the years in order to improve quality of the products and stability and productivity of the continuous casting process. The current work analyzes the performance of four textured moulds in the continuous casting of square section 120x120mm billets at a steel production plant, which works in the mini mill concept. The textured moulds have textures in the highest heat flow region on the hot face just bellow the meniscus, intending to diminish rhomboidity and increase mould life. Therefore, in order to verify the efficacy of such technology, it was statistically analyzed a big amount of rhomboidity data from heats of the SAE 1025-A steel, quality which is most critical for this defect, casted in the textured moulds, having the usual mould as controlling parameter. It was also analyzed the ferrite potential of the cited steel to determine its behavior inside the mould. The solidification macrostructure was also studied, more specifically the chill zone of low, medium and high carbon content billets, solidified in the textured and in the usual mould, side by side The intention was to find evidence of the less severe heat extraction provided by the textures, which would be reflected in the thickness of the chill zone. Lastly, it was compared the life cycle of the four moulds tested with moulds used through one year period. The results are conclusive and reveal a positive response of the four textured moulds in the analyzed parameters. The moulds acted diminishing and stabilizing rhomboidity and increasing mould life, meaningfully. However, the results varied by casting machine and strand, and the frequency distribution curves, either for the tested or usual moulds, indicate influence of parallel and independent factors in the rhomboidity incidence. It couldn’t be noticed any conclusive and meaningful changes in chill zone thickness of the billets, as expected.