Análise da influência de parâmetros de lingotamento na transferência de calor durante a solidificação de aços especiais

Abstract

O lingotamento contínuo de tarugos é um processo extremamente complexo e que depende de uma série de variáveis. Todas essas influenciam diretamente na qualidade do aço lingotado e na produtividade, quase sempre de maneira conflituosa. Para compreender o efeito dos parâmetros de processo, é necessário conhecê-los melhor e avaliar sua influência naquilo que é à base do lingotamento contínuo: a transferência de calor na interface metal/molde. Neste trabalho, foram levantados dados de temperatura durante o lingotamento de diversas corridas de aços de diferentes qualidades em uma planta de aços longos especiais. Todas as corridas foram de tarugos com seção quadrada de 155 mm. As medidas de temperatura das paredes do molde da máquina LC foram obtidas, utilizando-se termopares estrategicamente posicionados ao longo do comprimento do molde e nas suas faces. Através da obtenção dos valores de temperatura desses termopares e do levantamento dos dados de processo de cada corrida monitorada, foi possível correlacionar o efeito da velocidade de lingotamento e composição química com a transferência de calor na interface metal/molde. Para avaliar essa transferência de calor foram construídos gráficos de resfriamento do lingote e avaliação macroestrutural da zona coquilhada.

The continuous casting in a steel plant is such a complex process so that it depends on great number of variables. All of these variables directly influence the quality and productivity of the casted steel, often in opposite ways. To truly understand the effect of process parameters, it is necessary to know them better and to evaluate its influence on what is the basis of the continuous casting: heat transfer in metal/mold interface. In this study, temperature data were collected during the casting operation in different heats of some steel grades in a special steel plant. All heats had been casted in 155mm square section billets. Temperature measurements of the mould walls were obtained using thermocouples strategically positioned along the length of the mold and on its different sides. After obtaining these thermocouples temperature values and collecting the process data of each monitored heat, it was possible to correlate the effect of the main process parameters and chemical composition with heat transfer in the metal/mold interface. To evaluate the heat transfer, cooling curves were built and the ingot macrostructure were analyzed.