Title

Desenvolvimento de pó fluxante para controle de inclusão de pó em material chapas grossas

Mold flux development for controlling of powder inclusion in heavy plate grades

Authorship

MENDONÇA, ALEXANDRE DE FREITAS GOMES DE; MARTINS, RODRIGO SEARA; OLIVEIRA, LEONARDO JOSÉ SILVA DE; PEREIRA, MÁRCIA MARIA DA SILVA MONTEIRO; DIEGO, ALEXANDRA DE ALMEIDA; RODRIGUES, GUSTAVO FERNANDO RIBEIRO

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PEREIRA, MÁRCIA MARIA DA SILVA MONTEIRO

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DIEGO, ALEXANDRA DE ALMEIDA

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RODRIGUES, GUSTAVO FERNANDO RIBEIRO

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DOI

10.5151/2594-5300-43285

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Abstract

Este trabalho aborda o desenvolvimento de pó fluxante de molde para o lingotamento contínuo de placas de aço, visando mitigar o aprisionamento de pó fluxante em graus peritéticos de chapas grossas. Na aciaria da Usiminas Ipatinga, dois tipos de pós fluxantes são empregados na produção de placas destinadas a aplicações de chapas grossas, de acordo com o comportamento de solidificação. A taxa de desvio associada ao aprisionamento de pó fluxante em graus estruturais de chapas grossas é de aproximadamente 0,3%, enquanto os graus peritéticos apresentam maior variabilidade. Uma abordagem para reproduzir nos aços peritéticos o desempenho observado nos graus estruturais é o ajuste da tensão interfacial da escória do pó fluxante correspondente. Com base nessa premissa, desenvolveu-se um pó fluxante híbrido, que combina as propriedades físico-químicas mais vantajosas dos pós fluxantes convencionais. O novo pó fluxante apresentou um aumento da tensão interfacial de aproximadamente 12,2% e um aumento de viscosidade de 23,1%, de modo a mitigar a emulsificação do pó in natura na escória. Além disso, um aumento de 19,6% na espessura da camada de escória líquida no molde reduziu a probabilidade de contato entre o pó in natura e o aço líquido. A aplicação do novo pó fluxante reduziu em 69,1% o desvio para o esmeril por inclusão de pó nos graus peritéticos de chapas grossas.

This work addresses the development of mold flux for continuous steel-slab casting aimed at mitigating mold flux entrapment in peritectic heavy plate grades. At the Usiminas Ipatinga Steel Plant, two types of mold fluxes are employed in slab production for heavy plate grades applications, according to solidification behavior. The deviation rate associated with mold flux entrapment in structural heavy plate grades is approximately 0.3%, whereas peritectic grades exhibit higher variability. One approach to reproducing the performance observed in structural grades for peritectic steels is the adjustment of the interfacial tension of the corresponding mold flux slag. Based on this premise, a hybrid mold flux was developed, combining the most advantageous physicochemical properties of conventional mold fluxes. The new mold flux exhibited an increase in interfacial tension of approximately 12.2% and a viscosity increase of 23.1%, to mitigate the emulsification of in natura powder into the slag. Furthermore, a 19,6% increase in the thickness of the liquid slag layer in the mold reduced the likelihood of contact between the in natura powder and the molten steel. The new mold flux application reduced the deviation to the emery wheel due to powder inclusion by 69.1% in the peritectic heavy plate grades.

Keywords

Lingotamento contínuo de placa de aço, Inclusão de pó fluxante, Tensão interfacial, Material Chapas

Continuous steel-slab casting, Mold flux inclusions, Interfacial tension, Heavy plate grades