A composição do aço fundido deve, primeiramente, atender aos requisitos das especificações do tipo de aço. No entanto, o aço fundido que atende à composição especificada pode não ser totalmente adequado para lingotamento contínuo. Por exemplo, o teor de enxofre do aço fundido para fundição em molde de aço carbono comum é menor ou igual a 0,050% para atender aos requisitos da especificação, enquanto o teor de enxofre do aço fundido para fundição contínua de aço carbono comum deve ser menor ou igual a 0,030% ou menos.
Portanto, a composição do aço fundido para lingotamento contínuo deve ser rigorosamente controlada de acordo com os requisitos do processo de lingotamento contínuo e a qualidade do tarugo. Seus principais princípios de controle:
- Estabilidade da composição: A composição do aço fundido deve ser controlada dentro de uma faixa estreita para garantir a estabilidade relativa da composição do aço fundido em cada forno durante a fundição contínua em múltiplos fornos e garantir o desempenho uniforme e consistente da tarugo.
- Sensibilidade a trincas: O tarugo de lingotamento contínuo não está sujeito apenas à pressão estática do aço fundido e ao estresse mecânico durante o endireitamento, mas também, uma vez que a concentração de tensões ocorre nas partes fracas, isso causará trincas superficiais ou defeitos de trincas internas. Portanto, é necessário controlar rigorosamente os elementos do aço que afetam a tendência a trincas a quente, ou seja, evitar as áreas sensíveis a trincas de cada componente; reduzir o teor de elementos prejudiciais às trincas e adicionar um terceiro elemento para eliminar a influência de elementos nocivos.
- Fundibilidade do aço fundido: Por exemplo, ao fundir aço acalmado com silício em pequenos tarugos quadrados, para evitar obstruções de água e bolhas subcutâneas, o alumínio solúvel em ácido no aço deve ser controlado para [AlS] ≤ 0,006%.
Controle do teor de carbono, silício e manganês
O carbono é o elemento básico do aço e tem o maior impacto na estrutura e no desempenho. Especialmente no caso do aço que precisa ser tratado termicamente, sua influência é mais pronunciada. Portanto, o teor de carbono do aço fundido deve ser controlado com precisão. Quando múltiplos fornos são fundidos continuamente, a diferença no teor de carbono do aço fundido entre cada forno e lote deve ser inferior a 0,02%.
O teor de silício e manganês do aço fundido para lingotamento contínuo é controlado dentro de uma faixa estreita para garantir a estabilidade relativa do teor de silício e manganês em fornos de lingotamento contínuo. Por exemplo, uma fábrica estipula que a diferença no teor de manganês entre dois fornos de lingotamento contínuo não seja superior a 0,15%. Se a diferença no teor de manganês for superior a 0,15%, o tarugo de conexão é considerado não qualificado.
O controle rigoroso do teor de C, Si, Mn, etc., e as medidas de ajuste fino da composição do refino fora do forno devem ser tomadas para atender aos requisitos. Na siderurgia em forno elétrico a arco, por possuir uma capacidade relativamente forte de redução de carbono, enxofre e fósforo, basta utilizar o Forno de Refino Panela (LRF) para auxiliar no ajuste da composição; na siderurgia em forno de média frequência, por ter capacidade de refino própria praticamente inexistente, é necessário adicionar o forno LOD desenvolvido de forma independente por nossa empresa e utilizar o processo de siderurgia IF+LOD+LRF para contribuir na redução de carbono.
Controle do teor de fósforo e enxofre
O teor de enxofre do aço fundido para lingotamento contínuo é um dos componentes mais importantes que afetam o processo de lingotamento contínuo e a qualidade do tarugo. A experiência de produção mostra que, quando o teor de enxofre no aço excede 0,020%, as trincas a quente na superfície da placa aumentam significativamente. Os teores de enxofre e fósforo devem ser controlados de acordo com o limite inferior, de acordo com os requisitos de qualidade do produto, como o controle rigoroso do tarugo (P+S) ≤ 0,040% para os requisitos de qualidade. Por esse motivo, o aço fundido fornecido para lingotamento contínuo deve passar por pré-dessulfurização do ferro fundido e refino fora do forno para obter aço fundido puro.
Controle do conteúdo de elementos residuais
Os elementos que não são adicionados intencionalmente à composição do aço, mas sim trazidos pelas matérias-primas e não podem ser removidos durante o processo de fabricação e refino do aço, são chamados de elementos residuais, como Cu, Sn, As e Sb.
Esses elementos residuais são trazidos pela sucata de aço na siderurgia em fornos elétricos. Como a estabilidade química do Cu, Sn, Sb e As é mais forte que a do ferro, eles não serão removidos durante o refino. Trincas superficiais serão causadas durante o lingotamento contínuo e a laminação a quente.
Medidas para controlar elementos residuais:
- Selecione sucata de aço e dilua a carga com sucata de aço de maior pureza para sucata de aço com teor de elementos residuais muito alto. Uma medida particularmente eficaz é adicionar ferro-esponja;
- Partindo do princípio de que o produto pode atender ao padrão, adicione uma quantidade apropriada de Ni ao aço fundido para compensar os efeitos nocivos do cobre;
- O método mais eficaz é controlar a estrutura de solidificação da superfície do tarugo e a temperatura adequada da superfície do tarugo, evitar o estresse térmico e reduzir a oxidação da superfície do tarugo para reduzir o enriquecimento de cobre. O tempo de retenção do tarugo em alta temperatura no forno de aquecimento deve ser o mais curto possível, sendo preferível o uso de lingotamento contínuo e laminação contínua.
