Title

Estabilidade térmica e comportamento de cristalização de Pó Fluxante com baixo teor de flúor para aço Ultra baixo carbono

Thermal stability and crystallization behavior of low-fluorine mold powders for ultra-low carbon steel

Authorship

FIGUEIREDO, ANA CAROLINE DA SILVA; SILVA, THAÍSA FRANCO; SEGUNDO, HEBER VIEIRA GOMES; OTAVIANO, IURY; RIBEIRO, JOYCE CHRISTINE; APOLINARIO, GIOVANNI DELFIM; BASTOS, CRISLAINE SOARES; FERREIRA, JOSÉ AUGUSTO CARDOSO; MARANHÃO, EDSON ALVES; CARVALHO, WAGNER MOREIRA

FIGUEIREDO, ANA CAROLINE DA SILVA

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FERREIRA, JOSÉ AUGUSTO CARDOSO

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MARANHÃO, EDSON ALVES

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CARVALHO, WAGNER MOREIRA

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DOI

10.5151/2594-5300-43247

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Abstract

Os aços de ultrabaixo carbono (ULC) são comumente lingotados em altas velocidades, exigindo o controle cuidadoso das condições de transferência de calor e de lubrificação no molde. Os pós fluxantes desempenham um papel crítico na regulação do comportamento térmico na interface molde-casca por meio da formação de fases cristalinas no interior do filme de escória. Este estudo avalia o desempenho operacional de pós fluxantes contendo flúor residual (0,5%) e baixo teor de flúor (3,0%) durante o lingotamento contínuo de placas de aço ULC. Análises termodinâmicas baseadas no parâmetro NBO/T, ensaios de cristalização, análises por difração de raios X e ensaios industriais foram realizados para investigar a relação entre a formação de fases e a estabilidade térmica no molde. Os resultados demonstraram que a formulação com 0,5% de F promoveu a formação predominante de combeíta, enquanto a composição com 3,0% de F favoreceu a precipitação de cuspidina. Embora ambos os pós tenham apresentado comportamento cristalino, o filme de escória rico em cuspidina mostrou estabilidade térmica superior, menor oscilação da temperatura do molde e índices de atrito mais baixos durante o lingotamento.

Ultra-low carbon (ULC) steels are commonly cast at high speeds, requiring careful control of heat transfer and lubrication conditions in the mold. Mold powders play a critical role in regulating the thermal behavior at the mold–shell interface through the formation of crystalline phases within the slag film. This study evaluates the operational performance of mold powders containing residual fluorine (0.5%) and low fluorine (3.0%) during the continuous casting of ULC steel slabs. Thermodynamic analysis based on the NBO/T parameter, crystallization tests, X-ray diffraction analyses, and industrial trials were carried out to investigate the relationship between phase formation and thermal stability in the mold. Results demonstrated that the 0.5% F formulation promoted predominant combeite formation, whereas the 3.0% F composition favored cuspidine precipitation. Although both powders presented crystalline behavior, the cuspidine-rich slag film showed superior thermal stability, reduced mold temperature oscillation, and lower friction indices during casting.

Keywords

Transferência de Calor, Ultra Baixo Carbono, Pó Fluxante, Lingotamento Contínuo

Heat transfer, Ultra-low carbon steel, Mold powders, Continuous casting