Title

INFLUÊNCIA DA REFRIGERAÇÃO SECUNDÁRIA NO APARECIMENTO DE TRINCAS SUB-SUPERFICIAIS NOS TARUGOS PRODUZIDOS NA VSBM

INFLUENCE OF SECONDARY COOLING IN THE APPEARANCE OF SUB SURFACE CRACKS ON BILLETS PRODUCED AT VOTORANTIM STEEL BARRA MANSA

Authorship

Fernando Vital Silva; Ely da Silva Araújo Junior; Jonathan Nicholas da Silva Navarro; Maíra Lois Rodrigues de Oliveira; Paulo Sérgio de Souza

Fernando Vital Silva

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Ely da Silva Araújo Junior

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Jonathan Nicholas da Silva Navarro

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Maíra Lois Rodrigues de Oliveira

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Paulo Sérgio de Souza

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DOI

10.5151/1982-9345-24292

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Abstract

O processo de lingotamento contínuo consiste de uma série de etapas que promoverão a extração de calor de maneira controlada do aço líquido, com o objetivo de promover sua solidificação. Uma vez que a solidificação é considerada uma transformação de fase, regida essencialmente pela troca térmica, o enfoque do processo de lingotamento contínuo se encontra direcionado para o perfil térmico de resfriamento do aço desenvolvido ao longo dos veios da máquina. É extremamente importante para a qualidade final do tarugo que este processo de extração de calor ocorra a taxas controladas, de maneira contínua e uniforme em todas suas faces. Segregação, trincas e romboidade são alguns dos problemas de qualidade que podem ser originados devido a um controle não assertivo ou deficiência do sistema de refrigeração. Os tarugos lingotados do aço 1545-D, produzidos na máquina de lingotamento contínuo da Votorantim Siderurgia Barra Mansa, apresentavam com frequência trincas sub-superficiais nas quatro direções de resfriamento e a uma distância constante da superfície do tarugo. Através de equações de solidificação foi constatado que a profundidade em que as trincas se encontravam nos tarugos correspondia a um trecho da máquina no qual existia gap de refrigeração, provocando reaquecimento do material e o surgimento de trincas devido ao regime de contração/dilatação ao qual o mesmo estava submetido. Tais conclusões permitiram comprovar falha no projeto de refrigeração secundária da máquina.

Continuous casting consists of a series of steps that will promote the extraction of heat of the liquid steel in a controlled manner, aiming to promote its solidification. Since solidification is considered a phase transformation governed mainly by thermal exchange, the focus of continuous casting is to understand the cooling thermal profile of the steel developed over the strands of the machine. It is extremely important to the final quality of the billet that the heat extraction occurs at controlled rates, and happens in a continuous and uniform way in all of its faces. Segregation, cracks and rhomboidity are some of the quality problems that can be generated due to a non-assertive control or deficiency of the cooling system. The billets of 1545- D steel produced in the continuous casting machine at Votorantim Steel in Barra Mansa, Brazil, were frequently produced with sub-superficial cracks in all four directions of cooling and at a constant distance of the billet’s surface. Through solidification equations, it was found that the depth at which the cracks were being generated at the billets corresponded exactly with a portion of the machine in which there was a cooling gap, causing reheating of the material at that point and the appearance of cracks due to contraction/dilation regime to which it was submitted. These findings allowed to prove flaw in the design of the cooling system of the machine.

Keywords

Lingotamento contínuo; Refrigeração secundária; Trincas sub-superficiais

Continuous casting; Secondary cooling; Halfwaycracks