Título

ANÁLISE DE DESGASTE EM VÁLVULA SUBMERSA NA INTERFACE REFRATÁRIA ALUMINA-CARBONO E ZIRCÔNIA-CARBONO

WEAR ANALYSIS IN SUBMERGED NOZZLE IN THE REFRACTORY INTERFACE ALUMINA-GRAPHITE AND ZIRCONIA-GRAPHITE

Autoria

Galinari, Clenice Moreira; Figueiredo Junior, Aloyso Oliveira

DOI

10.5151/2594-5327-39860

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Resumo

Válvula submersa utilizada para lingotamento de aço baixo-carbono apresentou desgaste na forma de sulco bem definido no lado externo, na região inferior da peça que fica mergulhada no metal líquido e não na linha de escória. Esse desgaste foi analisado através de microscopia óptica e eletrônica. Verificou-se que o desgaste ocorreu numa região de interface tripla entre os dois tipos de refratário, alumina-carbono e zircônia-carbono, e a interface com o meio de lingotamento, escória do pó fluxante. A análise indicou que os grãos de zircônia dessa interface sofreram uma individualização dos seus cristais, sendo separados por um filme contendo alumínio, sílicio e cálcio combinados com oxigênio e carbono, que fragilizou os grãos, propiciando um desgaste acentuado na região. Alguns possíveis mecanismos são a penetração do pó fluxante dentro do refratário e entre os grãos de zircônia; a penetração de componentes de baixa viscosidade da escória no refratário; a desestabilização da zircônia cúbica por interação do CaO com componentes da escória; a redução da zircônia pelo carbono formando carbeto que deteriora o grão.

 

Submerged nozzle used for casting low-carbon steel showed wear in the form of a well-defined groove on the external side, in the lower region of the part that is immersed in the molten metal and not in the slag line. This wear was analyzed through optical and electronic microscopy. It was verified that the wear occurred in a triple interface region between the two types of refractory, alumina-graphite and zirconia-graphite, and the interface with the steel, flux powder slag. The analysis indicated that the zirconia grains at this interface suffered an individualization of their crystals, being separated by a film containing aluminum, silicon and calcium combined with oxygen and carbon, which weakened the grains, leading to high wear in the region. Some possible mechanisms are the penetration of the flux powder into the refractory and between the zirconia grains; penetration of low viscosity slag components into the refractory; destabilization of cubic zirconia by CaO interaction with slag components; the reduction of zirconia by carbon forming carbide which deteriorates the grain.

Palavras-chave

Válvula Submersa; SEN; Refratário; Lingotamento Contínuo de Aço

Submerged Nozzle; SEN; Refractory; Continuous Casting of Steel