A principal característica do processo de lingotamento contínuo é o resfriamento forçado do aço fundido, solidificando-o em tarugos em um curto espaço de tempo. Portanto, o próprio processo de lingotamento contínuo impõe requisitos mais rigorosos quanto à qualidade do aço fundido. Ele deve não apenas garantir a temperatura e o grau de desoxidação estáveis e adequados do aço fundido para atender à fluidez, mas também minimizar as impurezas de enxofre e fósforo, bem como o teor de gás e inclusões no aço, a fim de garantir uma fundição suave e a qualidade dos tarugos. Em outras palavras, garantir o fornecimento oportuno de aço fundido qualificado é a base e o pré-requisito para a produção de lingotamento contínuo.
Controle de temperatura de aço fundido de fundição contínua
A temperatura de fundição do aço fundido é um parâmetro importante do processo de fundição, e os requisitos de temperatura do aço fundido para fundição contínua são muito mais rigorosos do que os da fundição em molde. Isso ocorre porque:
- A temperatura de fundição adequada é um pré-requisito para um lingotamento contínuo suave. Se a temperatura de fundição do aço fundido for muito baixa durante o lingotamento contínuo, a entrada de água do distribuidor congelará, forçando o terminal de fundição; se for muito alta, não só fará com que a entrada de água da panela perca o controle facilmente, como também causará o afinamento da casca do tarugo e espessura irregular, resultando em vazamento de aço.
- A temperatura adequada da peça fundida é a base para a obtenção de uma boa qualidade de fundição. Tanto a teoria quanto a prática demonstram que altas temperaturas de vazamento agravam a oxidação secundária do aço fundido e a erosão do aço fundido no material refratário de revestimento, aumentando assim o número de inclusões não metálicas na peça fundida e promovendo a ocorrência de diversos defeitos, como deformação em losango, abaulamento, trincas internas, folga central e segregação central. Baixas temperaturas de vazamento facilmente formam uma camada fria na superfície do líquido de aço no cristalizador, deteriorando a qualidade da superfície da peça fundida e afetando negativamente a pureza do aço.
Controle da composição do aço fundido em lingotamento contínuo e requisitos para desoxidação do aço fundido
As características operacionais do processo de fundição contínua são: (1) operação contínua, vazamento contínuo de múltiplos fornos; (2) resfriamento forçado durante todo o processo; (3) a moldagem e a solidificação gradual da fundição são concluídas em um movimento específico (incluindo certa deformação).
O controle da composição do aço fundido e os requisitos para desoxidação do aço fundido no processo de lingotamento contínuo são principalmente:
- Estabilidade da composição. O lingotamento contínuo exige que a composição do aço fundido na panela seja uniforme, a fim de garantir a consistência da composição do tarugo; para o aço fundido fundido em múltiplos fornos, a norma nacional para tarugos de lingotamento contínuo exige que o lingotamento contínuo do distribuidor seja do mesmo tipo de aço.
- Boa fundibilidade do aço fundido. O diâmetro da entrada de água da panela de distribuição de lingotamento contínuo é pequeno, especialmente para a máquina de lingotamento contínuo de tarugos quadrados pequenos, o que impõe requisitos mais elevados à fluidez do aço fundido. A fluidez do aço fundido é o reflexo real da fundibilidade do aço fundido. Sob a condição de controle de temperatura adequado, a fluidez do aço fundido reflete a pureza do próprio aço fundido. Aço fundido com poucas inclusões e baixo teor de gases N, H e O apresenta melhor fluidez.
- Sensibilidade à trinca. Durante o processo de solidificação, o crescimento da casca do tarugo de lingotamento contínuo não é afetado apenas pelo estresse térmico e organizacional gerados pelo resfriamento forçado, mas também pelo efeito combinado de múltiplas tensões, como a pressão estática do aço fundido, a tensão mecânica de tração durante a trefilação do tarugo e a tensão de flexão durante o endireitamento. Uma vez que a concentração de tensões é causada na parte frágil, isso causará defeitos como trincas superficiais e internas. Portanto, os elementos no aço que afetam a tendência de trincas a quente devem ser rigorosamente controlados.
Aplicação de tecnologia de refino fora do forno para fornecer aço fundido purificado para fundição contínua
Com a melhoria contínua da tecnologia industrial e dos padrões de vida, setores como transporte, energia, aviação, construção, automóveis, fabricação de máquinas e tecnologia eletrônica têm requisitos de qualidade cada vez maiores para produtos de aço, e o uso de produtos de aço está se tornando cada vez mais amplo. Para atender às necessidades do mercado, as siderúrgicas modernas precisam ser capazes de produzir aços com ultrabaixo teor de carbono, ultrabaixo teor de enxofre, teor de gás extremamente baixo e uma faixa de controle de composição muito estreita.
O desenvolvimento da tecnologia de refino fora do forno otimiza o fluxo do processo metalúrgico, o que não só proporciona um meio eficaz para a produção dos tipos de aço mencionados, como também reduz a eficiência energética e melhora a produtividade da mão de obra. O processo de otimização predominante atualmente, com conversor e forno elétrico a arco como principais métodos de produção de aço, é:
- Ferro fundido de alto-forno-> pré-tratamento de ferro fundido-> fabricação de aço por conversor-> refino secundário de aço fundido-> lingotamento contínuo-> laminação contínua;
- Sucata de aço, ferro-gusa, pelotas metalizadas-> fundição em forno elétrico a arco de alta ou ultra-alta potência-> vazamento de aço no fundo do forno excêntrico-> refino secundário de aço fundido-> lingotamento contínuo-> laminação contínua
Para a produção de aço em forno de indução, nossa empresa Shanghai Metallurgy Equipment Group, SME Group, desenvolveu de forma independente o forno LOD, combinado com LRF, para formar uma combinação de refino secundário do forno, formando o processo IF+LOD+LRF: sucata de aço, (~20%) ferro-gusa- > fusão por forno de indução-> perfuração de aço-> LOD-> LRF-> fundição contínua-> laminação contínua
Este processo reduz significativamente os requisitos de qualidade do aço de sucata na produção de aço em fornos de indução, permitindo a produção de tarugos de aço qualificados com baixo teor de carbono, baixo teor de enxofre e baixo teor de fósforo, melhorando significativamente a competitividade de mercado das siderúrgicas de fornos de indução.
