Title

Rumo à obtenção de blocos de lingotamento contínuo de alta qualidade: Projeto da máquina e otimização do processo

Towards high-quality continuously Cast Blooms: Caster Design and Process Optimization

Authorship

BAF, STEFANO; NOVOKSHONOV, OLEKSII; SCHINDLBACHER, WOLFGANG

BAF, STEFANO

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NOVOKSHONOV, OLEKSII

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SCHINDLBACHER, WOLFGANG

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DOI

10.5151/2594-5300-43245

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Abstract

Manter a competitividade no mercado siderúrgico atual, cada vez mais exigente, requer os mais altos padrões de qualidade no lingotamento contínuo. A produção de aços de alta qualidade exige níveis extremamente baixos de inclusões, excelente sanidade interna e superfícies isentas de defeitos, objetivos que só podem ser alcançados por meio de um projeto de máquina de lingotamento sob medida, tecnologias avançadas e otimização precisa do processo. Este artigo avalia a influência do projeto da máquina de lingotamento e da otimização das práticas operacionais por meio de três estudos de caso industriais: uma máquina dedicada à produção de fio-máquina e barras de alto padrão, uma máquina modernizada para aços de trilhos e uma máquina combinada flexível para tarugos, redondos e blocos pesados. Atenção especial é dada às configurações vertical-curva para maior limpidez, bem como às tecnologias de agitação eletromagnética e de redução suave para a melhoria da qualidade interna. Para cada caso, discutem-se a aplicação e a otimização dos sistemas de agitação eletromagnética (M-EMS e F-EMS) e das práticas de redução suave, incluindo os parâmetros operacionais selecionados e o desempenho metalúrgico resultante. Uma avaliação comparativa das diferentes soluções de lingotamento é apresentada, ilustrando a relação entre o projeto da máquina, os parâmetros de processo e a qualidade do produto final. As soluções de projeto implementadas e as campanhas de otimização resultaram em índices de segregação tipicamente na faixa de 0,9 a 1,15, mantendo excelente limpidez e sanidade interna para graus exigentes como aços para tyre-cord, rolamentos e trilhos. Os resultados destacam a importância da engenharia avançada de máquinas de lingotamento e da otimização de processos na produção de aço de alta qualidade.

Maintaining competitiveness in today’s increasingly demanding steel market requires the highest quality standards in continuous casting. The production of premium steel grades demands extremely low inclusion levels, excellent internal soundness, and defect-free surfaces, which can only be achieved through tailored caster design, advanced technologies, and precise process optimization. This paper assesses the influence of caster design and operational practice optimization through three industrial case studies: a caster dedicated to high-end wire rod and bar production, an upgraded caster for rail steels, and a flexible combi-caster for billets, rounds, and heavy blooms. Particular attention is given to vertical-bending configurations for enhanced cleanliness, as well as electromagnetic stirring and soft reduction technologies for improving internal quality. For each case, the application and optimization of electromagnetic stirring systems (M-EMS and F-EMS) and soft reduction practices are discussed, including the selected operating parameters and the resulting metallurgical performance. A comparative evaluation of the different casting solutions is presented, illustrating the relationship between caster design, process parameters, and final product quality. The implemented design solutions and optimization campaigns resulted in segregation indices typically ranging from 0.9 to 1.15 while maintaining excellent cleanliness and internal soundness for demanding grades such as tyre-cord, bearing, and rail steels. The results highlight the importance of advanced caster engineering and process optimization in high-quality steel production.

Keywords

Lingotamento contínuo, Segregação, EMS, Redução Suave

Continuous casting, Bloom Caster, Electromagnetic Stirring, Soft Reduction