Análise e verificação de variáveis do processo como causas para o sucateamento por macroinclusões em uma aciaria de aços especiais

Abstract

A tecnologia utilizada na fabricação de aços de construção mecânica teve um grande avanço nos últimos anos, resultando em notável redução nas impurezas no aço. Impurezas neste trabalho estão relacionadas à presença inclusões não-metálicas. O foco nesse trabalho serão as macroinclusões. Macroinclusões são impurezas que geram defeitos graves na estrutura dos aços, sendo o seu aparecimento altamente prejudicial. Muito material se perde na indústria siderúrgica, antes de ser enviado ao cliente, devido à presença de macroinclusões no produto final. Em uma aciaria, local onde o produto semiacabado é formado, existem variáveis que podem causar o aparecimento de macroinclusões no aço e que devem ser controladas. Portanto, por meio da análise da influência das variáveis consideradas no trabalho: óxidos de ferro e manganês na escória da panela (FeO+MnO), tempo de vácuo durante a desgaseificação e tempo de flotação após a desgaseificação, abertura da válvula gaveta da panela para o início do lingotamento contínuo, variação do nível da válvula tampão no distribuidor e pressão de argônio no tubo longo entre panela e distribuidor no lingotamento contínuo; foi possível estabelecer uma relação entre sucata gerada e variáveis de processo, considerando o peso do material refugado e o comportamento dos parâmetros que mais fortemente causam sucateamento para determinada qualidade de aço. Como resultado deste trabalho foi possível estabelecer-se uma relação entre o índice de sucateamento e a abertura da válvula gaveta da panela para início do lingotamento contínuo para o aço DIN 20Mn5Cr Mod, além de também relacionar a geração de sucata ao alto teor de óxidos de ferro e óxidos de manganês na escória, no momento da chegada ao forno panela, para a qualidade SAE 1050.

The technology used in mechanical construction steel manufacture have made great progress in recent years, resulting in noted reduction in impurities in the steel. Impurities in this study are related to the presence of non-metallic inclusions. The focus of this work will be macroinclusions. Macroinclusions are impurities that cause serious defects in steel’s structure and its appearance is highly detrimental. Much material is lost in the steel industry, before being sent to the client, due to the presence of macroinclusions in the final product. In a melt shop, where the semi-finished product is formed, there are numerous variables that can cause the appearance of impurities in the steel and must be controlled. Therefore, by analyzing the influence of the variables considered in the study: iron and manganese oxides of the ladle slag (FeO+MnO), time during vacuum degassing and flotation time after degassing, opening of the ladle’s slide gate for starting the continuous casting, stopper rod level variation and argon pressure in the shroud between ladle and tundish in continuous casting; it was possible to establish a relation between scrap generated and process variables, considering the weight of wasted material and parameters behavior that most strongly determined to cause scrap steel in a specific grade. As result of this work it was possible to establish that relation between the rate of scrapping and the opening of the ladle’s slide gate for starting the continuous casting of the DIN 20MnCr5 Mod steel. And also relate scrapping to the high content of iron oxides and manganese oxides in the slag , at the time the ladle get in the ladle furnace, for the SAE 1050 steel.