MODELAGEM DA FORMAÇÃO DE POROSIDADES NA SOLIDIFICAÇÃO DE TARUGOS PELO PROGRAMA THERMO-CALC
POROSITY FORMATION MODEL DURING BILLET SOLIDIFICATION USING THERMO-CALC SOFTWARE
Serra, Juliano Graziel; Scal, Mauricio Waineraich; Ferreira, Flávio
http://dx.doi.org/10.4322/tmm.2011.016
Tecnol. Metal. Mater. Min., vol.8, n2, p.99-108, 2011
Resumo
A porosidade é um dos defeitos mais comuns na produção de tarugos de LC de jato aberto. É motivo de expressivo sucateamento na laminação por trincas. Inúmeras causas são citadas na literatura como causadoras destes defeitos. Poucos trabalhos, no entanto, estudam sua formação a partir dos teores medidos dos gases hidrogênio, nitrogênio e oxigênio no aço líquido e dos valores estimados na frente de solidificação. É avaliada a influência de diversas variáveis de processo, sobretudo, as que influenciam o teor de hidrogênio no aço. São comparadas corridas com utilização de escórias sintéticas sinterizadas com escórias convencionais. É desenvolvido um modelo de previsão de formação de poros a partir da composição química e dos gases presentes, usando o programa Thermo-Calc. O modelo é confrontado com a literatura e com os dados obtidos experimentalmente. Os resultados são utilizados para tornar possível, em tempo real, ajustar o processo para evitar o aparecimento do defeito.
Palavras-chave
Solidificação, Porosidade, Gases, Thermo-Calc
Abstract
Blow and pin holes are the most common defects in open cast billet production. It is a cause of significant rolling mill scrap due to the incidence of cracks on end product. Many causes are pointed out as sources of these defects. However, few papers has studied their formation based on measured values of H, N e O gases in liquid steel and estimated ones at solidification front. The influence of several process variables are investigated in this paper, mainly those factors related to the amount of H in steel. Heats using sintering synthetic slags and conventional slags are compared. It is developed a blow - pin holes prediction model based on the chemical composition and gases, through Thermo-calc program. The model results are compared to literature ones and experimental data. The Thermo-Calc results are used to be possible, in real time, adjust the process and avoid the appearance of these defects.
Keywords
Solidification, Blow hole, Gases, Thermo-Calc
Referências
1 VILELA, A.; BELLOC, R. Lingotamento contínuo de blocos e tarugos. São Paulo: Associação Brasileira de Metalurgia e Materiais, 2005. [Apostila].
2 ZHANG, L.; TANIGUCHI, S. Fundamentals of inclusion removal from liquid steel by attachment to rising bubbles. Iron & Steelmaker, v. 28, n. 9, p. 55-79, 2001.
3 TURKDOGAN, E.T. Fundamentals of steelmaking. London: Institute of Materials, 1996.
4 JUNKER, T. W.; KREUSER, J. Hydrogen pickup in steel and new methods for precise hydrogen analysis. In: AISTech 2005, 2005, Charlotte, USA. Proceedings... Warrendale: Association for the Iron and Steel Technology. p. 931-946.
5 SCAL, M. W. Refino secundário. In: Curso Capacitação Avançada de Engenheiros. São Paulo: Gerdau, 2008.
6 HUANG, K.; LIU, Q. Blowhole formation during solidification of liquid steel. Steel Research, v. 67, n. 7, p.268-72, 1996.
7 FRUEHAN, J. The making shaping and treating of steel. 11. ed. Pittsburgh: AISE Steel Foundation, 1998.
8 TURKDOGAN, E. T. Fundamental of steelmaking. London: The Institute of Materials, 1996.
9 SCHEIL, E. Z. Über die Eutektische Kristallisation. Zeitschrift fur Metallkunde, v. 34, p. 70-2, 1942.
10 COSTA E SILVA, A. Termodinâmica do hidrogênio no aço. In: WORKSHOP HYDROGEN IN STEEL, 5., 2007, Penedo. Disponível em: Acesso em: 20 out. 2008.
11 FRUEHAN, R. J. A review of hydrogen flaking and its prevention. Iron & Steelmaker, v. 24, n. 8, p. 61-9, Aug. 1997.
12 HYDRIS application guide. Germany, 1999.
13 SANTOS, M. A. et al. Aplicação da escória sintética sinterizada Tecnosulfur Tecslag-Fluid 2277 à base de CaO para redução de H2 no aço durante o refino secundário. In: SEMINÁRIO DE ACIARIA INTERNACIONAL, 40., 2009, São Paulo, SP. Anais... São Paulo: ABM, 2009. p. 218-23.
14 HERAUS eletro-nite: Manual de operação do equipamento de medição de oxigênio solúvel (CELOX). São Paulo, 2005.
15 KANG, Y.-B.; LEE, H.-G. Inclusions chemistry for Mn/Si deoxidized steels: thermodynamic predictions and experimental confirmations. ISIJ International, v. 44, n. 6, p. 1006-15, 2004.
16 SZEKELY, J.; THEMELIS, N. J. Rate phenomena in process metallurgy. New York: John Wiley, 1971. p. 60-6.
2 ZHANG, L.; TANIGUCHI, S. Fundamentals of inclusion removal from liquid steel by attachment to rising bubbles. Iron & Steelmaker, v. 28, n. 9, p. 55-79, 2001.
3 TURKDOGAN, E.T. Fundamentals of steelmaking. London: Institute of Materials, 1996.
4 JUNKER, T. W.; KREUSER, J. Hydrogen pickup in steel and new methods for precise hydrogen analysis. In: AISTech 2005, 2005, Charlotte, USA. Proceedings... Warrendale: Association for the Iron and Steel Technology. p. 931-946.
5 SCAL, M. W. Refino secundário. In: Curso Capacitação Avançada de Engenheiros. São Paulo: Gerdau, 2008.
6 HUANG, K.; LIU, Q. Blowhole formation during solidification of liquid steel. Steel Research, v. 67, n. 7, p.268-72, 1996.
7 FRUEHAN, J. The making shaping and treating of steel. 11. ed. Pittsburgh: AISE Steel Foundation, 1998.
8 TURKDOGAN, E. T. Fundamental of steelmaking. London: The Institute of Materials, 1996.
9 SCHEIL, E. Z. Über die Eutektische Kristallisation. Zeitschrift fur Metallkunde, v. 34, p. 70-2, 1942.
10 COSTA E SILVA, A. Termodinâmica do hidrogênio no aço. In: WORKSHOP HYDROGEN IN STEEL, 5., 2007, Penedo. Disponível em:
11 FRUEHAN, R. J. A review of hydrogen flaking and its prevention. Iron & Steelmaker, v. 24, n. 8, p. 61-9, Aug. 1997.
12 HYDRIS application guide. Germany, 1999.
13 SANTOS, M. A. et al. Aplicação da escória sintética sinterizada Tecnosulfur Tecslag-Fluid 2277 à base de CaO para redução de H2 no aço durante o refino secundário. In: SEMINÁRIO DE ACIARIA INTERNACIONAL, 40., 2009, São Paulo, SP. Anais... São Paulo: ABM, 2009. p. 218-23.
14 HERAUS eletro-nite: Manual de operação do equipamento de medição de oxigênio solúvel (CELOX). São Paulo, 2005.
15 KANG, Y.-B.; LEE, H.-G. Inclusions chemistry for Mn/Si deoxidized steels: thermodynamic predictions and experimental confirmations. ISIJ International, v. 44, n. 6, p. 1006-15, 2004.
16 SZEKELY, J.; THEMELIS, N. J. Rate phenomena in process metallurgy. New York: John Wiley, 1971. p. 60-6.
Facebook
Google+
Twitter
LinkedIn
Mendeley
StumbleUpon
CiteULike
Reddit
Email