ISSN 2594-5300
55º Seminário de Aciaria, Fundição e Metalurgia de Não-Ferrosos — Vol. 55 , num. 55 (2026)
Título
Autoria
DOI
Downloads
Resumo
A obstrução de válvulas submersas (submerged entry nozzles, SEN) é um dos principais desafios do lingotamento contínuo de aços limpos, afetando a estabilidade do fluxo, a produtividade e a qualidade do produto. Este trabalho apresenta uma avaliação comparativa de duas SEN industriais com composição refratária Al₂O₃–C, operadas sob condições de processo equivalentes no lingotamento contínuo de uma aciaria produtora de tubos sem costura. Uma das válvulas apresentou obstrução severa durante a operação, enquanto a outra mostrou desempenho estável, sem restrição de fluxo. Os depósitos formados no interior das SEN foram caracterizados por análise química, difração de raios X (DRX), microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura acoplada a espectroscopia por dispersão de energia (MEV/EDS). Os resultados indicam que a obstrução está associada à formação de depósitos sólidos ricos no sistema CaO–Al₂O₃–MgO, contendo fases de alto ponto de fusão que permanecem sólidas nas condições de lingotamento, promovendo adesão e bloqueio progressivo do canal de escoamento. Em contraste, a válvula sem obstrução apresentou apenas um filme interfacial fino composto por óxidos do sistema CaO–Al₂O₃–SiO₂, caracterizado por alta fluidez e baixo ponto de fusão. Os resultados demonstram que a natureza das fases interfaciais formadas entre o aço, as inclusões e os materiais refratários desempenha papel decisivo no mecanismo de clogging, destacando a importância do controle químico e da compatibilidade termodinâmica interfacial.
Nozzle clogging in submerged entry nozzles (SEN) is one of the major challenges in the continuous casting of clean steels, affecting flow stability, productivity, and product quality. This work presents a comparative evaluation of two industrial SENs with Al₂O₃–C refractory composition, operated under equivalent process conditions in the continuous casting of a seamless pipe steelmaker. One nozzle exhibited severe clogging during operation, whereas the other showed stable performance without flow restriction. The deposits formed inside the SENs were characterized by chemical analysis, X-ray diffraction (XRD), optical microscopy, and scanning electron microscopy coupled with energy-dispersive spectroscopy (SEM/EDS). The results indicate that clogging is associated with the formation of solid deposits rich in the CaO–Al₂O₃–MgO system, containing high-melting-point phases that remain solid under casting conditions, promoting adhesion and progressive blockage of the flow channel. In contrast, the nozzle without clogging exhibited only a thin interfacial film composed of oxides from the CaO–Al₂O₃–SiO₂ system, characterized by high fluidity and low melting point. The findings demonstrate that the nature of the interfacial phases formed between steel, inclusions, and refractory materials plays a decisive role in the clogging mechanism, highlighting the importance of chemical control and interfacial thermodynamic compatibility.
Palavras-chave
Válvula submersa (SEN), Lingotamento contínuo, Obstrução de válvula, Interação refratário–inclusões
Submerged entry nozzle, Continuous casting, Nozzle clogging, Refractory–inclusion interaction
Como citar
Almeida, Walison Marcos de; Duarte, Alamar Kasan; Reis, Rafael Fernandes; Santos, Anderson José dos; Paula, Daniel Rezende de; Junior, Aloyso de Oliveira Figueiredo; Bandeira, Érica Larissa Dias; Andrade, Priscilla Taina Alves da Silva; Oliveira, Marceliano Raimundo de.
Um estudo de caso sobre a formação de clogging em válvula submersa (SEN),
p. 560-570.
In: 55º Seminário de Aciaria, Fundição e Metalurgia de Não-Ferrosos,
São Paulo, SP - Brasil,
2026.
ISSN: 2594-5300, DOI 10.5151/2594-5300-43574
