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PublicouJerónimo da Mota Barros Alterado mais de 6 anos atrás
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Processos da Indústria Metalúrgica e Siderúrgica
UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO - USP ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA - EEL LOM3080 Processos da Indústria Metalúrgica e Siderúrgica Professor: Carlos Angelo Nunes
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LINGOTAMENTO CONTÍNUO
O lingotamento contínuo é o processo pelo qual o aço fundido é solidificado em um tarugo "semi-acabado“ para posterior laminação. Antes da introdução do Lingotamento Contínuo, o aço era vertido em moldes estacionários (lingotamento convencional) para formar "lingotes“. Desde então, o lingotamento contínuo evoluiu para obter melhor rendimento, qualidade, produtividade e eficiência de custos. Lingotamento Convencional Lingotamento Contínuo
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Formas lingotadas (seção transversal)
O lingotamento contínuo transforma o metal/liga líquido em sólido de forma contínua e inclui uma variedade de importantes processos comerciais; Estes processos são os mais eficientes para solidificar grandes volumes de metal/liga em formas simples para subsequente processamento. Formas lingotadas (seção transversal)
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TIPOS DE LINGOTAMENTO CONTÍNUO
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Benefícios do lingotamento contínuo:
Economia de energia considerável; Menos sucata produzida, isto é, rendimento melhorado; Melhoria da produtividade; Melhor qualidade de aço;
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Descrição passo a passo do Processo de Lingotamento Contínuo
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1) O aço líquido chega à estação de lingotamento via uma panela
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2) Da panela o aço é transferido para o distribuidor
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3) O aço líquido é transferido do distribuidor para um molde através de um tubo
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4) O molde é uma caixa retangular de cobre vazada no topo e no fundo
4) O molde é uma caixa retangular de cobre vazada no topo e no fundo. Uma placa de aço é inserida no fundo do molde para início do processo de lingotamento A taxa de retirada depende da seção transversal, grau e qualidade do aço que está sendo produzido e pode variar entre 300 e 7600 mm por minuto
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5) Inicia-se a formação de uma casca sólida nas regiões em contato com o molde. A placa é encaixado entre roletes à medida que a placa é puxada para fora do molde
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6) O núcleo da placa está ainda líquido desde o momento que esta deixa o molde até posições bem inferiores, devido a isso um resfriamento secundário se faz necessário
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7) A placa é dobrado do plano vertical para o plano horizontal através dos roletes
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8) Ao final da seção de resfriamento a placa está totalmente solidificada e é então cortada nas dimensões requeridas
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9) As placas cortadas são então colocadas em um forno antes de alimentar a etapa de laminação
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10) Após remoção do forno as placas cortadas são laminadas
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Lingotamento contínuo
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Lingotamento contínuo
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Lingotamento contínuo
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Exemplo de distribuição de temperatura numa placa durante Lingotamento Contínuo
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Máquinas com curvatura são usadas na maior parte do lingotamento contínuo de aços e envolvem curvatura e endireitamento do material.
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Distribuidor
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Funções do Distribuidor
Ajudar na remoção de inclusões de óxido do aço líquido; Permitir um fluxo contínuo de aço líquido para o molde durante as trocas de panela; Manter uma altura de metal única, mantendo o fluxo de aço para o molde constante; Gerar padrões de fluxo mais estáveis para o (s) molde (s).
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Molde A função principal do molde é estabelecer um invólucro sólido com capacidade suficiente para conter o seu núcleo líquido após a entrada na zona de resfriamento secundária; A oscilação do molde é necessária para minimizar o atrito e a aderência da casca solidificada ao molde e evitar a ruptura da casca com consequente vazamento de aço líquido, que pode causar estragos no equipamento e tempo de inatividade da máquina. O atrito é reduzido através do uso de lubrificantes, como pó fluxante; Os ciclos oscilantes do molde variam em freqüência, intensidade e padrão (Ex. freqência entre 0 and 250 ciclos/min e deslocamento de 0 to 12mm). No entanto, uma abordagem comum é empregar o que é chamado de "faixa negativa", um padrão no qual o curso descendente do ciclo permite que o molde descenda mais rápido do que a velocidade de retirada da seção. Isso permite que tensões de compressão se desenvolvam na casca.
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Ex. Moldes de lingotamento contínuo
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Funções do pó fluxante:
Capacidade de absorção de inclusões; Prevenção de oxidação; Minimização de perdas de calor; Entrar líquido na região entre casca e molde para funcionar como lubrificante Para as funções acima, o fluxante deve ter as seguintes características: Baixa viscosidade; Baixa temperatura de fusão; A taxa de fusão do fluxante deve coincidir com a velocidade do lingotamento contínuo.
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Inclusões e Defeitos As inclusões não metálicas são um problema significativo nos aços; O comportamento mecânico do aço é controlado em grande medida pela fração volumétrica, tamanho, distribuição, composição e morfologia das inclusões, que atuam como concentradores de tensão; A distribuição de tamanho das inclusão é particularmente importante, porque macro inclusões são as mais prejudiciais às propriedades mecânicas.
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Ex. Inclusões em aços
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Ex. Defeitos
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Videos https://www.youtube.com/watch?v=jCqjAIuIBbg (4:23)
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