Title

INTERACTION BETWEEN MOLTEN STEEL AND MgO-BASED TUNDISH LINING: A POTENTIAL SOURCE OF NON-METALLIC INCLUSIONS

INTERAÇÃO ENTRE O METAL LÍQUIDO E O REVESTIMENTO REFRATÁRIO (MgO) DO DISTRIBUIDOR: UMA POTENCIAL FONTE DE INCLUSÕES

Authorship

Mantovani, Mário César; Junior, Luiz Roberto Moraes; Cabral, Edson Fernandes; Silva, Robson Leandro; Possente, Egberto Antonio; Ura, Maurício Marino; Murari, Almir; Barbosa, José Antonio Bueno; Barbosa, Celso Antonio; Ramos, Bruno Pessoa

Mantovani, Mário César

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Junior, Luiz Roberto Moraes

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Cabral, Edson Fernandes

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Silva, Robson Leandro

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Possente, Egberto Antonio

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Ura, Maurício Marino

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Murari, Almir

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Barbosa, José Antonio Bueno

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Barbosa, Celso Antonio

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Ramos, Bruno Pessoa

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DOI

10.5151/2594-5300-18189

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Abstract

Interactions between the molten steel and the refractory linings are of fundamental importance for the steelmaking industry. During the casting process the steel cleanliness can get worse because of the oxygen pick up of the liquid steel in contact with the atmosphere and the reoxidation of the molten steel caused by top slag and the refractory materials with high oxygen potential. In the industrial trials, three tundish refractory linings (pre-formed boards and two kinds of gunning masses, all MgO based refractories) were used in order to evaluate the interactions among the refractories and the molten steel. Due to small dimension of the tundish (5 ton) used in the continuous casting at Villares Metals SA, after casting, the chilled steel was cut in order to show us in a single section the stopper rod, submerged entry nozzle (SEN), MgO ramming and the work refractory lining. Cross sections of samples from steel/refractory interface were investigated by means electron probe microanalysis (EPMA). Three major aspects were observed at the steel/refractory interface: (1) steel infiltration into the tundish refractory lining, mainly in the gunning masses; (2) a steel oxidized layer formed at the steel/refractory lining interface and; (3) many particles were found in the steel phase, near to steel/refractory interface, being a potential source of non-metallic inclusions.

As interações entre o aço líquido e os revestimentos refratários são de grande importância para a indústria siderúrgica. Durante o processo de lingotamento contínuo a limpeza do aço líquido pode ser prejudicada devido à reoxidação em virtude do contato com a atmosfera, escória e refratários com elevado potencial de oxigênio. No presente trabalho, três revestimentos refratários baseados em MgO foram utilizados durante o lingotamento contínuo do aço SAE HNV 3, visando avaliar a interação entre o aço líquido e os revestimentos (duas massas projetadas de composições diferentes e placas pré-formadas). Devido à pequena dimensão do distribuidor (5 t) utilizado na Villares Metals S/A, após o lingotamento, o aço remanescente, tampão, válvula submersa, linha de reparo e de trabalho foram cortados de tal modo para serem vistos numa única seção. Amostras da interface aço/refratário foram analisadas utilizando-se uma microssonda eletrônica. Três principais aspectos foram observados na interface aço/refratário: (1) infiltração de aço no refratário do distribuidor, principalmente nas massas projetadas; (2) formação de uma camada de óxido na interface aço/refratário constituída pelos principais elementos do aço e; (3) foram encontradas muitas partículas resultantes da interação, próximas à interface aço/refratário, sendo uma potencial fonte de inclusões.

Keywords

Steel; Refractory; Interaction; Inclusion.

Aço; Refratário; Interação; Inclusão