Title

LINGOTAMENTO CONTÍNUO DE TIRAS FINAS EM UMA MÁQUINA DE CINTO ÚNICO EM ESCALA DE LABORATÓRIO

CONTINUOUS CASTING OF THIN STRIPS IN A LABORATORY SCALE SINGLE BELT MACHINE

Authorship

Nunes, Átilla Pinheiro; Almeida, Eduardo Magalhães; Camargos, Thiago Chaves; Santos, Harley Sânio Oliveira dos; Tavares, Roberto Parreiras

Nunes, Átilla Pinheiro

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Almeida, Eduardo Magalhães

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Camargos, Thiago Chaves

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Santos, Harley Sânio Oliveira dos

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Tavares, Roberto Parreiras

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DOI

10.5151/2594-5300-0035

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Abstract

Nos últimos anos, tem sido observado um rápido desenvolvimento de novas tecnologias para a produção de aço e seus diversos produtos. Uma das mais inovadoras técnicas consiste na produção de produtos planos com espessura já na ordem de milímetros, obtida diretamente no processo de solidificação. Esta nova técnica é denominada lingotamento de tiras finas (near-net-shape casting). Dentre os processos desenvolvidos, o de cinto único é o mais promissor. Um fator de extrema importância no processo de cinto único é o sistema de alimentação de metal líquido. O sistema de alimentação irá determinar a forma como o metal será depositado no cinto em movimento e, consequentemente, exercerá grande influência na qualidade final da tira produzida. Neste trabalho, uma máquina de lingotamento de tiras finas pelo processo de cinto único em escala de laboratório foi utilizada na produção de tiras finas de uma liga Pb-Sn-Sb (metal patente). Cintos metálicos com diferentes tipos de recobrimento foram utilizados como substrato para a solidificação. As tiras produzidas nas diferentes condições de testes foram caracterizadas em termos de acabamento superficial, avaliado através da sua rugosidade. Através das simulações física e matemática determinou-se uma forma adequada de fazer a alimentação de metal líquido. O sistema que forneceu os melhores resultados consiste em um êmbolo que penetra no interior do reservatório de metal líquido e força o seu escoamento sobre um plano inclinado, até que este se deposite sobre um cinto metálico refrigerado. O ângulo de 10o em relação à horizontal foi o que forneceu os melhores resultados. Os experimentos propiciaram a obtenção de tiras com boa qualidade superficial, particularmente para a superfície em contato com o substrato.

In the last decades, it has been observed a large development of new technologies in steelmaking. One of the most innovative techniques involves the production of flat strips with thickness as close as possible to that of the final product, obtained directly from the casting process. This technique is known as strip casting process. Among all the strip casting processes, the Single-Belt casting process has been shown as the most promising since it is the only process whose productivity can be compared to that of the conventional continuous casting process. One of the most important factor concerning the Single-Belt process is the liquid metal delivery system. This system determines how the liquid metal is deposited onto the moving belt and, consequently, has a large influence the superficial quality of the strips. In the present work, improvements were introduced in a single belt casting machine, built in a previous stage of the work. These improvements were focused on the liquid metal delivery system and on the system that controls the positioning and the tension of the cooling belt. With this new configuration of the machine, several casting trials were developed. In these experiments, a Pb-Sn-Sb alloy was cast. The strips were characterized in terms of their thickness, width and roughness. The surface quality problems that were observed are being addressed and further improvements will be introduced in the metal delivery system during the next step of the investigation.

Keywords

Modelamento físico; Modelamento matemático; Processo de cinto único; Lingotamento de tiras; Sistema de alimentação de metal.

Physical model; Mathematical model; Single-Belt; Strip casting; Metal delivery system.