Por Jack Xing, Diretor de Vendas Técnicas, YK Chanshine · Refratários para Lingotamento Contínuo · Atualizado em
O revestimento do distribuidor determina três aspectos ao mesmo tempo. Determina o quanto o aço permanece limpo entre a panela e o molde. Determina a duração da sequência antes de o distribuidor precisar ser retirado do carro. E determina quanto gás, mão de obra e tempo de preparação a área de preparação consome entre corridas.
A maioria das aciarias de lingotamento contínuo usa um de três sistemas de revestimento de trabalho: placas isolantes, revestimentos projetados / aplicados com colher de pedreiro ou uma massa seca vibrável. Este guia compara sua composição química, os compromissos operacionais, as opções de ligantes e os cuidados de instalação, com faixas típicas de TDS e uma lista de verificação para cotações.
Pontos principais deste guia:
- A massa seca vibrável oferece a maior vida útil da sequência (de 20 a mais de 60 horas) e o aço mais limpo, pois não contém água livre e forma uma face quente densa com uma camada isolante de apoio.
- As placas isolantes não exigem equipamento de pré-aquecimento e são fáceis de desincrustar, mas placas de sílica podem reagir com aço desoxidado com Al, causando defeitos por inclusões.
- Os revestimentos projetados têm custo de material intermediário entre os dois, mas exigem cozimento prolongado com gás em alta temperatura (800–1000 °C) para eliminar a água.
- Ligas com teor ultrabaixo de carbono e sensíveis ao hidrogênio exigem ligantes inorgânicos (polifosfato, silicato de sódio ou ácido bórico) para eliminar a incorporação de carbono e hidrogênio.
Visão geral: placa vs. revestimento vs. massa seca vibrável
| Pergunta | Placa | Revestimento projetado / aplicado com colher de pedreiro | Mistura seca de vibração |
|---|---|---|---|
| Água no sistema | Nenhum | Alto | Nenhum |
| Pré-aquecimento | Possibilita partida a frio | 800–1000 °C, 2–6 h | 200–300 °C, 45–90 min (ou aquecimento rápido) |
| Principal vantagem | Rápida, fácil de remover | Baixo custo de aplicação, bom isolamento | Vida útil longa, face quente densa, aço limpo |
| Principal risco | Problemas com Si, H ou resistência, dependendo do tipo | Ataque pela água, incorporação de H e O, lascamento | Exige molde e disciplina |
| Vida útil típica | Sequências curtas | Mais longo que o da placa | 20 h+, 60–70 h relatadas |
Revestimento do distribuidor: zonas e camadas
Um distribuidor de lingotamento contínuo tem várias zonas refratárias, cada uma com uma função própria:
- Camada isolante: fica junto à carcaça de aço (placa de silicato de cálcio ou fibra cerâmica) para protegê-la do superaquecimento.
- Revestimento permanente (de segurança): tijolos de alta alumina ou concreto refratário de baixo teor de cimento que permanece no lugar por meses.
- Revestimento de trabalho: camada substituível (placa, revestimento aplicado por pulverização ou mistura seca) em contato direto com o aço líquido e a escória do distribuidor.
- Dispositivos de controle de fluxo: almofada de impacto, diques, barragens e inibidores de turbulência que controlam o tempo de residência e a flotação de inclusões.
Placas isolantes
As placas para distribuidores são painéis pré-formados, encaixados ou assentados com argamassa contra o revestimento permanente. Elas permitem partidas a frio e uma remoção muito rápida do cascão, sendo populares em lingotadores de tarugos pequenos que operam com sequências curtas.
| Placa | Indicado para | Desempenho | Atenção |
|---|---|---|---|
| Placa de sílica | Aço-carbono comum e vergalhões | Baixo custo, fácil instalação | O SiO₂ se reduz no aço desoxidado com alumínio, causando inclusões |
| Placa de magnésia | Aço limpo e ligado | Alta basicidade, baixa reatividade | Exige armazenamento cuidadoso para evitar hidratação |
| Placa de forsterita | Graus intermediários | Expansão térmica equilibrada | Refratariedade inferior à do MgO puro |
Revestimentos aplicados por pulverização e desempenadeira
Os revestimentos são aplicados com braços robóticos de pulverização ou desempenadeiras. Embora sejam mais baratos por tonelada do que a mistura seca, eles introduzem de 15% a 25% de água, que precisa ser completamente removida por meio de aquecimento a gás:
| Parâmetro | Faixa típica | Impacto no lingotador |
|---|---|---|
| Adição de água | 18–25% (pulverização) / 14–18% (desempenadeira) | Alto risco de hidrogênio se o pré-aquecimento for abreviado |
| Ciclo de aquecimento | 800–1000 °C por 2–6 horas | Consome uma quantidade significativa de gás combustível na área de preparação |
| Perda por ricochete | 5–12% durante a aplicação | Desperdício de material durante a aplicação por pulverização |
Mistura seca de vibração
As misturas secas de vibração (80% a 92% de MgO) representam o padrão atual para aço limpo e lingotamento sequencial de alta produtividade. Como são instaladas completamente secas ao redor de um molde aquecido, não há água para evaporar.
| Tipo de ligante | Materiais comuns | Vantagens | Limitações |
|---|---|---|---|
| Orgânico | Resina fenólica, novolaca, piche | Alta resistência a verde após cozimento a 200–250 °C | Emite fumaça/gases durante a cura; acrescenta C e H |
| Inorgânico | Polifosfato, silicato de sódio sólido, ácido bórico | Zero fumaça, zero incorporação de carbono/hidrogênio | Exige controle rigoroso da temperatura do molde |
Especificações típicas da ficha técnica de mistura seca vibratória
| Parâmetro | Grau padrão (tarugos) | Grau de alta pureza (placas / aço limpo) |
|---|---|---|
| Teor de MgO (%) | 82.0–85.0% | 88.0–92.0% |
| Teor de SiO₂ (%) | ≤ 5.5% | ≤ 3.0% |
| Teor de CaO (%) | ≤ 3.0% | ≤ 2.2% |
| Densidade aparente (g/cm³) | 2.10–2.25 | 2.25–2.40 |
| Resistência à compressão a frio (após cura a 250 °C) | ≥ 4.0 MPa | ≥ 5.0 MPa |
| Resistência à compressão a frio (após queima a 1500 °C) | ≥ 18.0 MPa | ≥ 25.0 MPa |
Componentes internos do tundish e modificadores de fluxo
Os diques, vertedouros e turbostops pré-moldados atuam em conjunto com a mistura seca vibratória para otimizar o fluxo do fluido, aumentar o tempo de residência e evitar o curto-circuito até o bocal dosador.
| Formato | Localização | Função principal |
|---|---|---|
| Turbostop / placa de impacto | Diretamente abaixo do tubo longo | Dissipa a energia cinética do fluxo, evitando a formação de vórtices na escória |
| Vertedouro | Entre as zonas de vazamento e lingotamento | Força o fluxo de aço para baixo, retendo a escória de topo |
| Dique | À frente do bocal do veio | Força o fluxo de aço para cima para promover a flotação das inclusões |
Guia de decisão: escolhendo o revestimento ideal para sua lingotadeira
| Tipo de lingotadeira | Tipos de aço | Revestimento de trabalho recomendado |
|---|---|---|
| Lingotadeira de tarugos pequena (sequências curtas < 4 corridas) | Vergalhões, barras comerciais | Placa isolante de sílica ou com baixo teor de MgO |
| Lingotadeira de tarugos / blocos de porte médio (4–12 corridas) | Aço estrutural, SBQ, aço-carbono | Revestimento projetado de MgO ou mistura seca com 82% MgO |
| Lingotadeira de placas de alta produção (10–30+ corridas) | Estampagem profunda, aço IF, tubos de linha API | Mistura seca vibratória de MgO de alta pureza (88–92% MgO) |
| Lingotadeira de aço com ultrabaixo carbono / aço para rolamentos | 100Cr6, cordão para pneus, ULC | Mistura seca de MgO de alta pureza com ligação inorgânica |
Perguntas frequentes (FAQ): sistemas de revestimento de trabalho para tundish
Qual é a diferença entre uma mistura seca vibratória para tundish e um revestimento?
Um revestimento é misturado com água e aplicado úmido, por isso precisa de um longo aquecimento a 800–1000 °C. Uma mistura seca para vibração é aplicada a seco, compactada por vibração ao redor de um molde e curada a apenas 200–300 °C, sem levar água livre para o revestimento.
Quanto tempo dura uma mistura seca para vibração de distribuidor?
Normalmente, 20 horas de lingotamento ou mais. Há relatos de resultados de alto nível, de 60–70 h. A vida útil real depende do tipo de aço, da escória, da temperatura e da qualidade da instalação.
Posso usar uma placa de sílica para aço acalmado ao Al?
Não é recomendado. O Al e o Mn no aço reduzem o SiO₂ da placa, formando Al₂O₃ e 2MnO·SiO₂, que adicionam inclusões de óxido.
Qual ligante é melhor para aço com teor ultrabaixo de carbono?
Um ligante inorgânico, como polifosfato, silicato de sódio sólido ou ácido bórico. Não adiciona carbono nem hidrogênio e não libera gases irritantes durante a cura.
A que temperatura devo curar uma mistura seca para distribuidor?
Aqueça o molde a 200–300 °C por 1–2 h e retire-o. Em seguida, queime por cerca de 1 h, a uma temperatura acima de 1000 °C, antes de usar. Siga sempre as instruções do fornecedor.
Por que as barragens e os diques do distribuidor usam magnésia?
A magnésia mantém sua resistência no aço, custa menos que a alumina-magnésia e absorve inclusões de Al₂O₃ para formar uma camada de espinélio. Também há relatos de que leva cerca de 80% menos oxigênio para o aço do que os componentes de alta alumina.
Por que adicionar microssílica de α-Al₂O₃ e sílica a um concreto moldável para barragem?
As microssílicas de alumina reagem com o MgO para formar espinélio, com expansão de cerca de 8%, o que densifica a matriz. As microssílicas de sílica reduzem a hidratação e a formação de trincas, mas criam fases de baixo ponto de fusão; por isso, são mantidas em cerca de 2% ou menos.
O que devo enviar para receber uma cotação de revestimento para distribuidor?
Capacidade, número de veios, tipos de aço, duração da sequência, dados da escória, revestimento atual e modo de falha, restrições de ligante, quantidade e porto. Respondemos com uma recomendação de qualidade e a ficha técnica.
Envie os parâmetros da sua máquina de lingotamento contínuo e as metas da sequência
Quer aumentar as horas de lingotamento em sequência, reduzir o tempo de parada entre corridas ou eliminar a absorção de hidrogênio/oxigênio no aço limpo? Envie-nos o formato da sua máquina de lingotamento contínuo (tarugo/bloco/placa), os tipos de aço, a duração da sequência e a vida útil atual do revestimento. Em 24 a 48 horas, fornecemos recomendações personalizadas de mistura seca/placa, ficha técnica e comparações de custos.