Title

FLUORINE-FREE MOULD SLAGS FOR SLAB CASTING: EFFECT OF Na2O ON THE CRYSTALLISATION BEHAVIOUR OF THE CaO-SiO2-TiO2 SLAG SYSTEM

PÓS FLUXANTES SEM FLÚOR PARA O LINGOTAMENTO DE PLACAS: EFEITO DE Na2O NO COMPORTAMENTO DE CRISTALIZAÇÃO DO SISTEMA DE ESCÓRIAS CaO-SiO2-TiO2

Authorship

Klug, Jeferson Leandro; Hagemann, René; Heck, Nestor Cezar; Vilela, Antônio Cezar Faria; Scheller, Piotr R.

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Hagemann, René

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Heck, Nestor Cezar

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Vilela, Antônio Cezar Faria

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Scheller, Piotr R.

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DOI

10.5151/2594-5300-18159

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Abstract

The elimination of fluorine from slags is necessary because F-bearing materials pollute the environment and cause machinery corrosion at steelworks. Regarding the development of F- free mould slags for slab casting, the main problem is how to control the heat transfer between steel shell and mould. In commercial products the heat transfer control is obtained through the crystallisation of cuspidine (3CaO.2SiO2.CaF2) from mould slag. Thus, the fluorine-free slag which would be used as the substitute must show similar crystallisation behaviour. The present paper show results of a cooperation work between Technische Universität Bergakademie Freiberg and Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Ti- bearing slags were studied through the Single Hot Thermocouple Technique, building time- temperature-transformation (TTT) diagrams. The results indicate that the system CaO-SiO2- TiO2-Na2O can be used as substitute for F-bearing slags, regarding crystallisation behaviour, since the incubation times at TTT diagram can be similar to commercial products. This is possible because addition of Na2O shorten intensely the crystals incubation times from the CaO-SiO2-TiO2 slag system.

A eliminação de flúor de escórias de molde é necessária porque materiais que contêm flúor poluem o meio ambiente e causam corrosão na máquina de lingotamento contínuo. Considerando o desenvolvimento de pós fluxantes sem flúor para o lingotamento de placas, o principal problema é como controlar a transferência de calor entre a casca sólida em formação e o molde. Em produtos comerciais o controle da transferência de calor é obtido através da cristalização da fase cuspidina (3CaO.2SiO2.CaF2) da escória de molde. Assim, a escória de molde sem flúor que seria utilizada para substituir o produto comercial deve ter similar comportamento de cristalização. O presente artigo mostra resultados de um trabalho de cooperação entre a Technische Universität Bergakademie Freiberg e a Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escórias produzidas em laboratório contendo titânio foram estudadas através da técnica Single Hot Thermocouple Technique, construindo diagramas TTT. Os resultados indicam que o sistema CaO-SiO2-TiO2-Na2O é um potencial substituto de escórias de molde que contêm flúor, considerando o comportamento de cristalização, pois os tempos de incubação nos diagramas TTT podem ser similares aos produtos comerciais. Isso é possível porque adicionar Na2O ao sistema CaO-SiO2-TiO2 diminui drasticamente os tempos de incubação dos cristais.

Keywords

Fluorine free slags; Hot thermocouple technique; Mould slags; Slab casting.

Escórias sem flúor; Hot thermocouple technique; Pós fluxantes; Lingotamento de placas.