Curso basico de lingotamento continuo

Aciaria GGRJ-ACI-LC-020 Preparação do Distribuidor para Partida ‹nº› 17/05/03

DESCRIÇÃO DO MÓDULO
Objetivo
Fornecer os conhecimentos fundamentais e principais equipamentos do
processo de lingotamento continuo. Ao final deste módulo você deverá estar dotado
de conhecimento dos fundamentos do processo Desta área da Aciaria.
Etapas de Aprendizagem....................................................................Páginas
1 – Introdução..................................................................................... 02
2 – História do LC................................................................................ 03
3 – Física Básica................................................................................. 05
4 – Composição Química.................................................................... 08
5 – Tipos de Máquinas........................................................................ 13
6 – Produtos........................................................................................ 15
7 – Fluxo do Processo......................................................................... 16
8 – Componentes................................................................................ 17
9 – Panelas de Aço............................................................................. 18
10 – Válvula Gaveta............................................................................ 20
11 – Reoxidação.................................................................................. 22
12 – Suporte de Panelas..................................................................... 24
13 – Distribuidores.............................................................................. 26
14 – Controle de Fluxo Distribuidor – Moldes .................................... 28
15 – Proteção de Jato......................................................................... 32
16 – Suporte de Distribuidores............................................................ 33
ÍNDICE
16 – Suporte de Distribuidores............................................................ 33
17 – Aquecedor de Distribuidores........................................................ 34
18 – Resfriamento Primário................................................................. 35
19 – Resfriamento Secundário............................................................ 40
20 – Agitador Eletromagnético............................................................. 44
21 – Controle de Solidificação.............................................................. 48
22 – Guiamento do Raio...................................................................... 50
23 – Extração e Desempeno................................................................ 53
24 – Barra Falsa................................................................................... 55
25 – Controle Automático de Nível....................................................... 58
26 – Mesa Intermediária....................................................................... 61
27 – Pinch Roll..................................................................................... 62
28 – Unidades de Corte........................................................................ 63
29 – Sistema de Transferência de Tarugos.......................................... 69
30 – PTL............................................................................................... 79
31 – Qualidade...................................................................................... 80
32 – Controle de Operação e Processo............................................... 81
33 – Defeitos ........................................................................................ 86
34 – Segurança..................................................................................... 97
Critérios de Avaliação
Após ter estudado todos os conteúdos abordados, você submeter-se-á a
uma Avaliação Teórica.
CURSO BÁSICO DE LINGOTAMENTO CONTINUO CRISTIANO FAUSTINO ALMEIDA 1 2016

O QUE É LINGOTAMENTO ?
lin·go·ta·men·to
(lingote + -ar + -mento)
substantivo masculino
.Ato ou efeito de moldar em lingotes. Metal em estado de fundição
TIPOS DE LINGOTAMENTO
Lingotamento Convencional
O aço é vazados em lingoteiras (formas) e pode ser de duas formas:
Direto: o aço é vazado diretamente na lingoteira;
Indireto: o aço é vazado num conduto vertical penetrando na lingoteira pela sua base;
É um processo pelo qual o aço fundido é solidificado dentro da lingoteira respeitando um
tempo de resfriamento conforme a sua qualidade, tempo esse dividido em duas etapas: Tempo
padrão e alternativo, nunca sendo retirado da lingoteira em tempo intermediário, visto que há
uma curva de resfriamento a ser respeitada e o não atendimento a este requisito pode implicar
em trincas no lingote.
Lingotamento Continuo
É um processo pelo qual o aço fundido é solidificado em um produto semi-acabado por um
INTRODUÇÃO
É um processo pelo qual o aço fundido é solidificado em um produto semi-acabado por um
equipamento de forma a efetuar horas ou ate mesmo dias de produção sem interrupção, os
produtos deste processo são tarugo, blocos ou placas para subseqüente laminação ou forjaria.
Lingotamento ContínuoLingotamento Convencional

Um pouco de história
Criação
O conceito de lingotamento contínuo surgiu em 1840 , com o americano
George Sellers, na tentativa de lingotar tubos de chumbo. Em 1846, Henry Bessemer
idealizou uma máquina de lingotamento contínuo para aços. O projeto dessa máquina
consistia em lingotar as placas de aço entre dois cilindros refrigerados a água. Devido
à qualidade irregular das placas de aço produzidas, o processo desenvolvido por
Bessemer não obteve êxito e foi abandonado, sendo utilizado industrialmente,
apenas, para não ferrosos de baixa temperatura.
Em 1887, o alemão R. M. Daelen elaborou uma proposta para uma planta de
lingotamento contínuo, que corresponde ao desenho similar às máquinas atuais.
Algumas inovações incrementais foram realizadas, a fim de viabilizar a
implementação do equipamento. Essa planta incluía: molde refrigerado à água, aberto
no topo e no fundo, alimentado por um fluxo de metal líquido, uma seção de
refrigeração secundária, uma barra falsa, rolos extratores e um aparelho de corte para
o veio.
Porém, a planta desenvolvida por Daelen ainda apresentava algumas dificuldades e
barreiras que a impedia de ser realizada em escala industrial. O principal problema
consistia em extrair o produto sem rasgar a pele solidificada que permanecia agarrada
às paredes do molde. Para evitar a adesão do metal às paredes do molde, Siegfried
Junghans, em 1933, patenteou um sistema de oscilação do molde. Essa inovação
HISTÓRIA DO LC
Junghans, em 1933, patenteou um sistema de oscilação do molde. Essa inovação
incremental tornou viável a produção de aço em escala industrial e a implementação
efetiva do lingotamento contínuo na siderurgia, inúmeras inovações incrementais no
processo e no equipamento começaram a ser desenvolvidas.
Aperfeiçoamento
No ano de 1959, Halliday aperfeiçoou o sistema de oscilação do molde, introduzindo o
conceito de “estripagem negativa” (ou estripamento negativo), processo utilizado
atualmente. Essa técnica reduziu, significativamente, o risco de aderência do metal ao
molde e a ruptura do veio, conseqüentemente acompanhado do aumento de
produtividade. O princípio de estripamento negativo é determinado pela relação entre
a velocidade de oscilação do molde e a velocidade de extração do lingote.
O proposto método de estripamento negativo, Halliday notou os seguintes pontos
principais:
A fim de reduzir ao mínimo o perigo e aderência do metal o molde, este último não
deve andar na mesma direção e velocidade que o veio lingotado, exceto nos pontos
de reversão de direção. Se em qualquer momento a ruptura do metal parece provável,
a ligeira pressão descendente ou força de compressão exercida pelo molde durante
aproximadamente 3/4 do ciclo, sobre as paredes do lingote, cria condições favoráveis
para que tais fissuras se caldeiem antes que o lingote deixe o molde.
Na situação onde ocorre o estripamento negativo, o molde tem um movimento
descendente ainda mais rápido que a peça lingotada, o que causa um ligeiro esforço
de compressão na casca, permitindo assim, fechar quaisquer rupturas incipientes e
diminuir a porosidade, aumentando a resistência da casca antes da placa emergir do
molde. Dessa forma, em momento algum (exceto instantaneamente durante a
inversão de direção), o molde se desloca com a mesma velocidade da placa.

Resolvido o problema de aderência do metal ao molde, o processo de lingotamento
contínuo ainda encontrava barreiras que permitissem o aumento de escala do
equipamento. Portanto, havia-se ainda, a necessidade de aperfeiçoamento de alguns
parâmetros e técnicas operacionais, tais como:
•tempo de manutenção e reparo do equipamento;
•tempo de preparação da máquina;
•variações na seção do produto;
•troca de panelas;
•troca de distribuidores;
•lingotamento sequencial;
•alterações no projeto de máquina.
Os tempos de preparação, reparo e manutenção estão associados ao índice de
funcionamento do equipamento. A diminuição desses tempos propicia elevados
índices de funcionamento e, conseqüentemente, alta produtividade. Os reparos e
manutenção das máquinas eram onerosos e demandavam muito tempo, para tanto,
uma inovação incremental foi desenvolvida a fim de reduzir esse tempo.
As máquinas passaram a ser projetadas com o molde e o segmento de rolos de
suporte formando um conjunto único. Dessa forma, o alinhamento e o reajuste do
conjunto poderia ser feito fora da máquina, podendo, com isso, reduzir em até 75% o
tempo de recuperação da máquina, comparando-se com o tempo gasto na troca
HISTÓRIA DO LC
tempo de recuperação da máquina, comparando-se com o tempo gasto na troca
independente das partes. [1]
Já no tempo de preparação das máquinas, duas operações são determinantes: a
inserção da barra falsa e o ajuste do molde. A barra falsa é uma peça metálica que é
inserida ao molde e serve de base de apoio para a solidificação inicial do aço. O aço
se solidifica rapidamente e assim que a altura normal de lingotamento é atingida,
começa-se a descer o tarugo falso e mantém-se um nível constante do aço líquido no
interior do molde, variando-se a vazão, atuando sobre a haste do tampão do
distribuidor. A colocação da barra pode ser feita por baixo ou pelo topo. [4]
Com relação ao ajuste do molde, o tempo de preparação é diminuído com a troca
automática da largura do molde. Por muitos anos, observou-se nas plantas de
lingotamento contínuo, a utilização de moldes com espessura única. Em meados da
década de 70, um novo modelo de desenho do molde foi desenvolvido empresa suíça
Concast. Cada vez que a especificação do produto a ser lingotado era alterada, havia-
se a necessidade de interromper o processo de lingotamento para que se fizesse a
troca de largura do molde, que iria determinar o tamanho da seção do produto
lingotado. A troca automática da largura do molde realizava essa operação sem que
houvesse a necessidade de interrupção do equipamento, proporcionando, assim,
maiores índices de funcionamento da máquina, aliado ao aumento de produtividade.
Outro parâmetro que afeta a produtividade da máquina de lingotamento contínuo é a
eficiência nas trocas de panela. O início de uma operação de lingotamento contínuo
se dá pela transferência do aço líquido, proveniente dos convertedores LD ou dos
fornos a arco elétrico, através das panelas. Na concatenação forno-máquina, o
sinergismo entre as operações deve ser completo, pois este interfere no rendimento
do processo.

Estados Físicos da matéria
SÓLIDO
LÍQUIDO
GASOSO
FÍSICA BÁSICA
Aciaria GGRJ-ACI-LC-020 Preparação do Distribuidor para Partida ‹nº› 17/05/03CURSO BÁSICO DE LINGOTAMENTO CONTINUO CRISTIANO FAUSTINO ALMEIDA 5 2016

Estado Sólido
FÍSICA BÁSICA
REDE CRISTALINAREDE AMORFA
Este sistema cúbico simples é a base para os sistemas que existem nos aços
sólidos, que dão origem a átomos dispostos como abaixo.
Estrutura Cristalina
As esferas representam os volumes ou espaços nos quais os átomos vibram. Se
aplicarmos calor num aço, aumenta a vibração dos átomos e,
conseqüentemente, as esferas serão maiores. Isto provoca a expansão de
volume quando se aquece o aço, ao se resfriar o volume diminui.
Mudança de estado

Mudança de estado
Estado Sólido Estado Líquido
Átomos muito ligados
Forças de ligação grandes
Alta resistência à deformação
 Átomos pouco ligados
 Forças de ligação fraquíssimas
Baixíssima resistência à
deformação
FÍSICA BÁSICA
Estado Denominação
Inicial Final
Sólido Líquido Fusão
Líquido Sólido Solidificação
TRANSFORMAÇÃO DE ESTADO - FUSÃO
O LC retira energia!
Calor é energia, sendo
medido pela temperatura
LD

Composição Química
COMPOSIÇÃO QUÍMICA
Soma dos máximos = 0,12 + 0,60 + 0,20 = 0,92 %
Subtraindo de 100, temos a participação do ferro, na mistura:
100 – 0,92 = 99,08 % de ferro
Deu para ter uma boa idéia da percentagem de ferro no aço líquido?
Será que é tudo isto?
Vamos, então, acrescentar outros elementos que este aço normalmente possui e que também
fazem parte das especificações.
C
carbono
Mn
manganês
Si
silício
Min 0,06 0,30 0,10
Max 0,12 0,60 0,20
Soma dos máximos = 0,30 + 0,05 + 0,20 + 0,25 + 0,04 + 0,04 = 0,88
Acrescentada a soma anterior 0,92 + 0,88 = 1,80 %
100 – 1,80 = 98,2 % de ferro)
Cu
cobre
Sn
estanho
Cr
cromo
Ni
níquel
P
fósforo
S
enxofre
Min - - - - - -
Máx 0,30 0,05 0,20 0,25 0,04 0,04
H
Hidrogênio
O
Oxigênio
N
Nitrogênio
0,0005 0,0070 0,0070

Composição Química
A soma das três parcelas dá 0,0135%, que subtraído de 98,2%, apresenta o valor de
ferro em torno de 98%. Existem outros aços que apresentam na composição outros
elementos e que podem gerar valores de ferro menores.
O principal componente do aço é o ferro.
Componentes Finalidade Forma em que se encontram
C, Si, Mn Atender os requisitos finais
do produto – resistência,
dureza, deformação, ...
Dissolvidos no aço, e, se combinados
com o oxigênio, formam óxidos,
chamados de micro ou macro
inclusões, dependendo do tamanho.
P, S, Cu, ... Na maioria dos aços,
aparecem como
conseqüência das matérias-
primas e processo. Salienta-
se que, em alguns aços,
deseja-se a participação
destes elementos.
Dissolvidos e podendo estar
combinados com outros elementos.
Dificilmente são encontrados
combinados com o oxigênio.
H, N, O Estão no aço devido,
principalmente, ao processo
de fabricação.
Dissolvidos e na forma elementar ou
combinados com outros elementos.

Classificação dos tipos de aço
Quanto ao tipo de aço
Há um número muito grande de formas e tipos de produtos de aço. A
grande variedade dos aços disponíveis no mercado deve-se ao fato de cada uma de
suas aplicações demandar alterações na composição e forma.
Em relação à composição química do aço, ao processamento, controles e ensaios
(visando atender especificações dos clientes), além de sua utilização final, os aços
podem ser classificados da seguinte forma:
Aços Ligados / Especiais
São aços ligados ou de alto carbono, de composição química definida em estreitas
faixas para todos os elementos e especificações rígidas.
Aços construção mecânica
são aços ao carbono e de baixa liga para forjaria, rolamentos, molas, eixos, peças
usinadas, etc.
Aços ferramenta
são aços de alto carbono ou de alta liga, destinados à fabricação de ferramentas e
matrizes, para trabalho a quente e a frio, inclusive aços rápidos.
Aços Carbono
São aços ao carbono, ou com baixo teor de liga, de composição química definida em
faixas amplas.
Basicamente os aços carbono, podem ser divididos nos seguintes tipos:
•Aços para Fundição;
•Aços Estruturais;
•Aços para Chapas;
•Aços para tubos;
•Aços para arames, fios e molas;
•Aços para usinagem fácil;
•Aços para cementação e nitretação;
•Aços par fins especiais;
•Aços criogênicos e Aços Ligados;

Classificação Normativa SAE
A classificação normativa SAE é a classificação dos aços segundo as
normas da SAE (Society of Automotive Engineers - EUA), a mais utilizada em todo o
mundo para aços-carbono (aços sem adição de elementos de liga, além dos que
permanecem em sua composição no processo de fabricação) e aços de baixa
liga (aços com baixas porcentagens de elementos de liga).
A classificação SAE é baseada na composição química do aço. A cada
composição normalizada pela SAE corresponde a uma numeração com 4 ou 5 dígitos.
A mesma classificação também é adotada pela AISI (American Iron and Steel
Institute-EUA). Um extrato contendo exemplos das classificações de alguns aços mais
comuns é apresentado na listagem a seguir.
No total são previstas muitas dezenas de classificações. Nelas, os 2
dígitos finais XX indicam os centésimos da porcentagem de C (Carbono) contida no
material, podendo variar entre 05, que corresponde a 0,05% de C, a 95, que
corresponde a 0,95% de C. Se a porcentagem de C atinge ou ultrapassa 1,00%,
então o final tem 3 dígitos (XXX) e a classificação tem um total de 5 dígitos.
SAE 1XXX – aço-carbono Simples
•SAE 10XX – aço-carbono simples (outros elementos em porcentagens desprezíveis,
teor de Mn de no máximo 1,0%)
•SAE 11XX – aço-carbono com S (Enxofre)
•SAE 12XX – aço-Carbono com S e P (Fósforo)
Composição química
•SAE 12XX – aço-Carbono com S e P (Fósforo)
•SAE 13XX – aço com 1,6% a 1,9% de Mn (Manganês) (aço-Manganês)
•SAE 14XX – aço-Carbono com 0,10% de Nb (Nióbio)
•SAE 15XX – aço-Carbono com teor de Mn de 1,0% a 1,65% (aço-Manganês)
SAE 2XXX – aço-Niquel
•SAE 23XX – aço com Ni entre 3,25% e 3,75%
•SAE 25XX – aço com Ni entre 4,75% e 5,25%
SAE 3XXX – aço-Níquel-Cromo
•SAE 31XX – aço com Ni entre 1,10% e 1,40% e com Cr entre 0,55% e 0,90%
SAE 4XXX – aço-Molibidênio
•SAE 40XX – aço com Mo entre 0,20% e 0,30%
•SAE 41XX – aço com Mo entre 0,08% e 0,25% e com Cr entre 0,40% e 1,20%
•SAE 43XX – aço com Mo entre 0,20% e 0,30%, com Cr entre 0,40% e 0,90% e com
Ni entre 1,65% e 2,00%
•SAE 46XX – aço com Mo entre 0,15% e 0,30%, com Ni entre 1,40% e 2,00%
•SAE 47XX – aço com Mo entre 0,30% e 0,40%, com Cr entre 0,35% e 0,55% e com
Ni entre 0,90% e 1,20%
•SAE 48XX – aço com Mo entre 0,20% e 0,30%, com Ni entre 3,25% e 3,75%

Classificação Normativa SAE
SAE 5XXX – aço-Cromo
•SAE 51XX – aço com Cr entre 0,70% e 1,20%
SAE 6XXX – aço-Cromo-Vanádio
•SAE 61XX – aço com Cr entre 0,70% e 1,00% e com 0,10% de V
SAE 7XXX – aço-Cromo-Tugstenio
SAE 8XXX – aço-Níquel-Cromo-Molibdênio
•SAE 81XX – aço com Ni entre 0,20% e 0,40%, com Cr entre 0,30% e 0,55% e com
Mo entre 0,08% e 0,15%
Mo entre 0,08% e 0,25%
Mo entre 0,20% e 0,30%
Composição química
SAE 92XX – aço-Silício-Manganês
•SAE 92XX – aço com Si entre 1,80% e 2,20% e com Mn entre 0,70% e 1,00%
•SAE 93XX, 94XX, 97XX e 98XX – aço-Níquel-Cromo-Molibdênio
Mo entre 0,08% e 0,15%
Mo entre 0,08% e 0,15%
Mo entre 0,15% e 0,25%
Mo entre 0,20% e 0,30%
Apesar da classificação SAE ser bastante extensa e completa, conforme
mostrado no extrato apresentado, muitos aços comumente usados não se enquadram
nela, devido aos elementos de suas ligas não estarem dentro das faixas previstas
nesta classificação.

TIPOS DE LINGOTAMENTO CONTÍNUO
TIPOS DE MÁQUINAS

LINGOTAMENTO CONTÍNUO DE TIRAS
TIPOS DE MÁQUINAS
Segundo Mizoguchi et al.(1996) e Costa Neto et al.(1997), o sistema de alimentação
do metal líquido é considerado uma condição crítica para a operação corrente do
processo, pois este deve garantir a mínima variação da temperatura do metal na poça
líquida, proporcionar uma forma de controle fácil e imediato, assegurar o controle do
nível de metal líquido no distribuidor, otimizar as condições do fluxo e arraste de
impurezas, flutuações e turbulência na superfície do líquido e, ainda, prever outras
operações como condições de vazamento e superaquecimento.

PRODUTOS DO LINGOTAMENTO CONTÍNUO
PRODUTOS
BILLET
BLOOM
200 X 200
500 X 500
500 Ø 140 Ø
ROUNDS
CONVENTIONAL
BEAM BLANKS
BEAM BLANKS
1048 X 450
438 X 381
400 X 100 NEAR-NET SHAPE BEAM BLANK
THIN-SLAB 1680 X 100
850 X 250

FLUXO DE PRODUÇÃO DE AÇOS
FLUXO DO PROCESSO

COMPONENTES DO LINGOTAMENTO CONTINUO DE BLOCOS E
TARUGOS
COMPONENTES
O Lingotamento Contínuo pode ser dividido em oito seções: Panela,
distribuidor, molde oscilante (resfriamento primário), câmara de
spray (resfriamento secundário), extração e desempeno, máquinas de
corte, barra falsa e sistema de transferência de tarugos.
PANELA
DISTRIBUIDOR
CÂMERA SPRAY
MOLDE
EXTRAÇÃO
PTL
S. TRANSFERÊNCIA
DE TARUGO
OXICORTE
LEITO DE
RESFRIAMENTO

PANELA DE AÇO
PANELA DE AÇO
A matéria-prima do LC chega contida num recipiente chamado de panela.
A panela é um vaso metálico com revestimento refratário (tijolos ou
concreto) interno usada para transportar até as máquinas de lingotamento Contínuo o
aço Líquido vazado pelo convertedor.
Na parte superior, deve vir coberta com uma mistura de óxidos chamada
de escória, e como última camada, um isolante térmico, que na maioria das Usinas é
casca de arroz. Sobre isso tudo, se coloca uma tampa, para aumentar o isolamento.
Veja bem, na descrição, o aço está o mais isolado possível, e isto é planejado para
reduzir as perdas térmicas. Não se esqueça: quanto maiores forem as perdas
térmicas, maiores serão as energias gastas para o aço chegar na mesma temperatura
na panela e no LC. Energia, sob qualquer forma, custa dinheiro!
Com relação ao modo de vazamento do aço para o distribuidor. As
panelas podem ser classificadas em três tipos: Panela com o bico, a panela com
tampão e a panela com válvula gaveta.
Mesmo com todo o isolamento, ainda assim existem perdas térmicas.
Nestas condições, só existe uma maneira de reduzi-la, que é ficando com o aço
líquido dentro da panela o mínimo tempo possível.
Faça a seguinte analogia: a quantidade de água que você perde se tiver uma torneira
Desenho da uma panela com válvula gaveta
aberta depende do tempo que você a mantiver aberta. A mesma coisa ocorre com a
energia contida no aço :
Mais tempo com aço líquido na panela = maiores perdas de energia e
menores temperaturas do aço líquido
Plug Poroso

PANELA DE AÇO
A panela com
bico transfere o aço para o
distribuidor através de seu
basculamento. Nos tempo
iniciais de lingotamento
Contínuo, quando a
capacidade das panelas era
pequena e o tempo de
lingotamento era bastante
longo, era o tipo de panela
mais utilizado. Esse tipo de
panela ainda é utilizado em
equipamentos de pequena
Estas perdas são chamadas de variáveis com o tempo e dependem, em grande parte,
da operação do LC.
Supondo que uma panela tenha perda térmica de 0,5°C / min, se você deixar 30 min,
perderá 15°C. Se deixar uma hora, perderá o dobro!
As perdas térmicas são muito reduzidas em função da sua atuação!
CONTROLE O TEMPO!
equipamentos de pequena
capacidade.
Atualmente é
possível atingir altas
velocidades de lingotamento
devido a melhorias no
equipamento e nas técnicas
operacionais, sendo possível
manter o tempo de
lingotamento em menos de
uma hora por corrida,
mesmo para panelas de
grande capacidade. Tem
havido sensíveis melhorias
nos materiais dos tampões e
válvula gaveta. Com o
resultado, a panela com
tampão é utilizada em
algumas usinas. Contudo
nos dias de hoje o tipo de
panela mais utilizada é a
com válvula gaveta.
Desenho da uma panela com tampão
Foto da uma panela com bico de vazamento

VALVULA GAVETA
VÁLVULA GAVETA
O aço contido na panela começa a fluir por um orifício no fundo da panela, chamado de
válvula e controlado por uma placa deslizante; o conjunto recebe o nome de válvula-
gaveta .
O aço que sai da panela é recebido num outro recipiente chamado de distribuidor.
BARRA DE COPMPRESSÃO
MANCAL DA
BARRA DE
COMPRESSÃO
PARAFUSOS DA
BARRA DE
COMPRESSÃO

VÁLVULA GAVETA
VALVULA GAVETA
Válvula Aberta
Válvula Fechada
Válvula Estrangulada
A partir daí acompanhe atentamente o fluxo da panela e o nível do distribuidor de modo que este seja
o mais estável possível com jatos homogêneos e sem risco de acidentes.

REOXIDAÇÃO
VALVULA LONGA
O aço contido na panela começa a fluir por um orifício no fundo da panela, chamado de
válvula e controlado por uma placa deslizante; o conjunto recebe o nome de válvula-
gaveta .
O aço que sai da panela é recebido num outro recipiente chamado de distribuidor.
VÁLVULA LONGA
Muitas usinas protegem o jato de aço com uma peça
refratária chamada de válvula longa.
Esta peça tem por objetivo reduzir as perdas térmicas do
aço e evitar o contato do aço líquido com o oxigênio do ar,
que provoca a reoxidação do mesmo.
MANIPULADOR DE VALVULA LONGA
O aço líquido, após ser desoxidado, fica extremamente ávido pelo
oxigênio, formando mais óxidos além dos já existentes. Isto se chama de reoxidação, e
grandes aglomerados de óxidos são formados, chamados de macro inclusões.
Estas macro inclusões são indesejáveis nos aços a serem solidificados,
até porque não tem composição de aço, e sim de escória.
REOXIDAÇÃO
O manipulador é
um dispositivo que serve para
acoplar a válvula longa no cone
externo da placa deslizante do
sistema de válvula gaveta da
panela e durante a troca de
panela possibilita a remoção
desta válvula para que seja feita
uma limpeza do tudo de refratário
com auxilio de Oxigênio

REOXIDAÇÃO
POR QUE SE OXIDA O AÇO.
Este desenho demonstra que o manganês e o silício metálico ( Si e Mn) existentes no
aço oxidaram novamente, formando grandes aglomerados de óxidos. Eles não
desaparecem e, sim, mudam para óxidos.
Não se esqueça que desoxidar é retirar o oxigênio, enquanto que oxidar é adicionar o
oxigênio. No forno se adiciona o oxigênio; quando se adicionam as ligas, se retira o
oxigênio. Os compostos formados, chamados de óxidos, e produtos da reação das ligas
com o oxigênio, vão para a escória ou ficam no aço.
Quando se diz que os óxidos vão para a escória, é preciso entender que sem nada para
ajudá-los,muitos óxidos vão muito lentamente, e outros, nem chegam na escória,
permanecendo no aço .
É preciso estimulá-los!Este estímulo é chamado de flotação ou rinsagem.
Elemento Aço após desoxidado Aço em reoxidação
Oxigênio
Silício
Manganês
Óxidos Pequenos Grandes
O mecanismo de formação destes óxidos poderia assim ser representado:
POR QUE SE OXIDA O AÇO.
Se oxida para:
 Gerar energia química e reduzir a elétrica,
 Retirar do aço alguns elementos indesejáveis, como o fósforo (P).
Durante o vazamento e no FP, se retira o oxigênio que existe no aço líquido, ao se
adicionar as ligas e fluxantes (cal, alumina, fluorita, ...).
Se o aço tivesse muito oxigênio ao ser lingotado, ele apresentaria pinholes ou
macroinclusões no produto final, que poderiam afetar as características mecânicas
exigidas no produto final.
Lembre-se sempre que os óxidos são o mesmo que escória. Zerar a
quantidade dos mesmos é impossível, porém, é preciso controlar!
É indesejável, porém, em alguns casos, é impossível evitá-la, como é o caso
de usinas que operam sem proteção dos jatos de aço. O que deve ser feito nestes casos é
procurar não aumentar este efeito. Manter sob controle um efeito é atribuição da
operação.
POR QUE SE DESOXIDA.
Ventiladores voltados para aço líquido (jatos) são causas de reoxidação
E A REOXIDAÇÃO?

SUPORTE DE PANELAS
CARRO PANELA E TORRE GIRATÓRIA
Até início da década de 70 as trocas de panela eram realizadas através de carros panelas,
que posteriormente foram modificadas pelas torres giratórias. Essas são constituídas de dois
braços giratórios independentes, cada um com seu sistema de levantamento e pesagem.
Os carros panela apresentam as seguintes desvantagens sobre a torre giratória:
a estrutura das máquinas de lingotamento contínuo deve ser forte suficiente para suportar a
carga adicional dos carros panela e o próprio peso da panela;
a transferência do aço líquido se dá junto à máquina, sendo um risco operacional no caso de
panelas cheias;
o lingotamento seqüencial é praticável apenas pela coordenação de dois carros panela para
uma máquina, gerando assim, altos investimentos e elevados custos de manutenção.
As vantagens das torres giratórias são:
a posição das torres se encontra distante da área ocupada pela máquina de lingotamento
contínuo, possibilitando ainda facilidade nas operações de emergência, em caso de
acidentes; a rotação de 90º da torre, permite o acesso à todas as partes da plataforma de
lingotamento.
Carro panela n° 1 com panela em operação
(posição de lingotamento)
1 21 2
1 2
Carro panela n° 2 com panela recebimento
(posição de recebimento)
1 21 2

SUPORTE DE PANELAS
TIPOS DE SUOPORTE
DANIELI
DANIELI
DANIELI
LIFTABLE SADDLES (Option)
Fixed arms turret
Indipendent arms turret "S" type arms turret
Liftable arms type
DANIELI
DANIELI
DANIELI
Fixed
Liftable
Double type

DISTRIBUIDORES
DISTRIBUIDOR
O distribuidor é um recipiente intermediário que recebe o aço da panela e
distribui este aço para os veios. Sua principal finalidade é permitir o controle da vazão do aço
para o molde pois a pressão ferrostática é bastante diminuída em relação à pressão o jato da
panela. Outra Vantagem é permitir a flotação de impurezas que tenha sido arrastadas.
O distribuidor é revestido internamente com refratários e em seu fundo, são
instaladas válvulas (que permitem a passagem do aço) de acordo com o numero de veios que
a máquina possuir.
A capacidade e o método de controle da vazão são dois fatores que devem ser
tomados em consideração a estrutura do distribuidor. Levando em conta fatores como a
flotação de materiais oriundos da desoxidação, estabilidade do jato de aço da panela e
remoção de refratário no ponto de impacto do jato de aço da panela. Além disso é necessário
um volume suficiente para permitir o lingotamentos seqüencial de corridas (troca de panelas).
PANELA,
Esquema transferência de aço da panela para o distribuidor e do distribuidor para os moldes;
MOLDES
DISTRIBUIDOR
Principais funções do distribuidor:
- Distribuir aço para os moldes;
- Propiciar a flotação das inclusões;
- Equalizar a temperatura do aço vazado da panela;
- Permitir um melhor monitoramento da
temperatura do aço;
- Diminuir consideravelmente o jato de aço para
abastecimento da máquina;
- Permitir que os moldes sejam abastecidos com aço
Durante a troca de panela;

DISTRIBUIDORES
Controle de Temperatura
Tipo de jato Superfície exposta ao ar Perdas térmicas
Como se fosse um sólido – pouco
oscilante e regular.
Baixa Baixas
Como se fosse uma corda –
muito oscilante e irregular.
Alta Altas
JATO REGULAR JATO IRREGULAR
Até o início do lingotamento, não se quer perder energia. A temperatura do aço tem que
ser dentro da faixa de temperatura de lingotamento, para se poder produzir produtos
bons com o mínimo de gasto de energia

CONTROLE FLUXO DISTRIBUIDOR - MOLDES
Controle de Fluxo DistribuidoresXMoldes
Assim como o controle do fluxo de aço deve ser controlado da panela para o
distribuidor, temos que controlar este fluxo do distribuidor para o molde, controlando a
velocidade de lingotamento, garantindo assim a qualidade do material e a segurança
operacional evitando overflows (transbordamentos) e break outs (perfurações).
Dispositivos usados no controle de fluxo:
• Válvula direta: consiste em uma válvula refrataria de diâmetro pré determinado
que ao ser aberta só pode ser fechada com auxilio de um tampão;
• Válvula Gaveta: consiste em uma válvula fixa e outra móvel sistema idêntico ao
usados em controle de fluxo de panelas;
• Válvula trocável: consiste em uma válvula interna fixa e outra abaixo desta
inserida por acionamento de um cilindro onde se controla a velocidade de
lingotamento alterando válvulas de diâmetro diferentes o veio neste sistema é
encerrado com a inserção de uma placa sem orifício conhecida como placa cega ou
por um tampão de cobre ou aço.
• Tampão: consiste em um sistema mecânico de acionamento onde se
movimenta um cilindro de refratário que controla o fluxo de aço obstruindo ou
aumentando a passagem de aço para a válvula.

Tampão
Acionamento mecânico Tampão refratário
Distribuidor
Aço Líquido
Alavanca de movimentação
Válvula interna
Molde

Controle de Fluxo
Válvula Convencional do Distribuidor
VÁLVULA CONVENCIONAL
PEÇA TROCÁVEL
PARTE FIXA
DISPOSITIVO GUIA
VÁLVULA NOVA
VÁLVULA GASTA
DISPOSITIVO GUIA
Sistema de troca Rápida

Sistema de Troca Rapida
1 2Válvula a ser utilizada em
posição
Cilindro acoplado
43 Jato marcado pela troca da
válvula
Volta à posição de origem
Onde Ti = temperatura ideal de lingotamento
TL = temperatura liquidus
TSA = temperatura de sobre-aquecimento
Ti = TL +
TSA
Temperatura de Sobre-Aquecimento
Altas Baixas
 Má qualidade interna dos tarugos
 Pode causar interrupções
operacionais devido a perfurações
(break outs).
 Alto consumo energético, gastou
energia além do necessário.
 Má lingotabilidade, interrompendo
seqüenciamento.
 Não consegue lingotar nada, aço
frio.
 Alto consumo energético, gastou
muita energia para não obter
produto.
A correta observação dos Padrões de Temperatura existente nos LCs é diferencial na
qualidade e quantidade do aço produzido.
Temperatura de Lingotamento

PROTEÇÃO DE JATO
• Jato aberto: Onde não existe a exigência
de aço com qualidade interna estes são
materiais considerados com qualidade
comercial, são usados em vergalhões e
alguns tipos de laminação de perfis.
• Jato protegido por selagem: consiste
em um sistema que envolve o jato do
SISTEMA INERTIZAÇÃO DO JATO
Para fabricação de alguns tipos de aço existe ou não a necessidade de
evitar a reoxidação controlando assim o nível de formação de inclusões garantindo
maior qualidade interna. Esta necessidade vai de encontro a 2 fatores importantes,
aplicação do aço e custo de fabricação. Basicamente são 3 situações distintas:
em um sistema que envolve o jato do
distribuidor para o molde onde se injeta um
gás inerte (argônio ou nitrogênio) que cria
uma atmosfera livre de oxigênio evitando
assim a reoxidação.
• Jato protegido por Tubo Submerso :
Este é o sistema mais eficiente e o mais caro
também, normalmente não se aplica em
fabricação de tarugos pois sua utilização em
pequenas sessões no lingotamento são de
difícil operação. São usados em aços mais
nobres onde a exigência de controle da
inclusões deve ser máxima. Aços especiais
e aciaria de produtos planos utilizam muito
este sistema;

SUPORTE DO DISTRIBUIDOR
SUPORTE DO DISTRIBUIDOR
Normalmente o distribuidor é colocado sobre um carro que se desloca ao
longo da plataforma operacional. Esse carro tem a finalidade de posicionar o
distribuidor para aquecimento ou para colocá-lo na posição de lingotamento para
operação. Este sistema é similar ao carro panela, a diferença é que a máquina de
lingotamento possui apenas um carro de distribuidor.
Torre do distribuidor
Os distribuidores
também possuem um
sistema de suporte tipo
Torre que funciona da
mesma maneira que as
torres de panelas, este
sistema é pouco usual e
é um conceito que ficou
para tras no final dos
anos 80. Quando eram
usados em maquinas de
lingotamento de placa e
de apenas 1 veio.

AQUECEDOR DO DISTRIBUIDOR
AQUECEDOR DO DISTRIBUIDOR
As unidades de aquecimento dos distribuidores possuem a função de
secagem da massa e aquecimento do refratário através de um sistema de maçaricos,
onde podem ser utilizados como combustível óleo diesel, Gás Natural, GLP, gás de Alto
fornos e etc.
Atualmente existem refratários de distribuidores que não utilizam a função
de aquecedor, estes são apenas colocados na curva de secagem da massa para
remoção de umidade presente dentro do distribuidor estas massas são conhecidas
como “partida a frio”. Equipamento similares a este principio são utilizados para
aquecer panelas.
Aquecedor de panelas vertical Aquecedor de panelas horizontal

RESFRIAMENTO PRIMÁRIO
(RESFRIAMENTO PRIMÁRIO)
Os moldes empregados no lingotamento contínuo devem ser de material
de boa condutividade térmica e boa resistência mecânica. Usa-se o cobre puro ou
uma liga de cobre revestida com cromo ou níquel, como forma de aumentar a
resistência a abrasão.
Internamente os moldes são refrigerados pela passagem, em rasgos ou
furos, da água a alta pressão.
A forma do molde pode ser dividida em 3 tipos: Blocos, tubular e placas
ajustáveis, na nossa máquina de lingotamento é utilizado o tipo tubular.
As principais funções do molde são: promover a refrigeração primaria
formando a primeira pele do veio, dar forma ao produto e sustentar o veio nos
estágios iniciais de lingotamento.
Desenho do molde abastecido com aço líquido e vista lateral do porta moldes.
SENTIDO DA SOLIDIFICAÇÃO E DO CALOR

Internamente, os moldes são invariavelmente cônicos para acomodar a
contração do aço, mas o grau de conicidade depende da aplicação;
Moldes de dupla e tripla conicidade e moldes de conicidade parabólica tem sido usados
mais regularmente para aumentar a espessura da camada solidificada na saída do
molde, permitindo assim aumentos de velocidade de mais de 50 % em relação ao molde
convencional;
Outros desenhos da geometria interna tem sido propostos pôr diferentes fabricantes de
máquina, com sucesso em algumas aplicações, mas moldes de maior comprimento
(~1000 mm ) e conicidades parabólicas adequadas, tem sido o suficiente para garantir
ganhos significativos de velocidade, no que diz respeito à geometria do molde de cobre;
Materiais que são feitos os moldes
•O material do molde deve transmitir o calor do aço solidificado rapidamente para a
água de refrigeração e, portanto, uma boa condutividade térmica é fundamental;
• As ligas de cobre tem sido empregadas para minimizar as distorções devido às
tensões térmicas. Neste sentido moldes em Cu-Ag tem tido uma aplicação mais ampla,
bem como outras ligas;
Composição Química Propriedades Mecânicas (mínimas)
Cond.
Elétrica
Cu(%)
Outros
(%)
Resistên
ciaa
Tração
0,2%
“Proof”
Resistên
cia
Alongam
ento%
Dureza
(HB)
%IACS
(20°C)
99,9 - 200 40 40 45 98
Cu + Ag 99,9
Ag
0,07 / 0,12
250 200 10 80 98
Cu + Ag 99,9
P
0,004 / 0,915
Ag
0,07 / 0,12
250 200 15 80 85
98
Cr
0,5 / 1,5
350 280 10 110 80
98
Cr
0,5 / 1,50
Zr
0,08 / 0,30
350 280 10 110 70
98
Cr
0,5 / 1,50
Zr
0,08 / 0,30
300 240 15 100 70
bem como outras ligas;

1
2
4
5
6
3
1 – MOLDE
2 – CAMISA
3 – CAIXA DE MOLDE
4 – PLACA SUPORTE
5 – LUBRIFICAÇÃO
6 – PLACA DE COBERTURA
7 – ÁGUA DE REFRIGER.
DO MOLDE
7
CONJUNTO MOLDE
AÇO LÍQUIDO
CASCA
GAP OU VÃO
SOLIDIFICAÇÃO NO MOLDE
O aço, ao cair dentro do molde, está todo líquido e entra em contato com a
parede do molde, sofrendo um resfriamento brusco, pois a água na
temperatura ambiente (25ºC), retira o calor que passa com facilidade pela
parede do molde.

Zona coquilhada e Zona Colunar
RESFRIAMENTO BRUSCO RESFRIAMENTO MODERADO

O molde é dotado de um movimento de subida e descida chamado
oscilação. Normalmente o tipo de oscilação empregada é o senoidal (como a de um
pêndulo). O equipamento responsável por este trabalho é denominado Oscilador do
molde.
A principal razão da existência de tal oscilação é a de evitar que haja um
colamento do aço com a parede do molde . A oscilação atua como uma bomba,
fazendo com que o óleo fluxante penetre entre o aço e o molde, lubrificando e
No presente módulo somente se mencionam as finalidades de lubrificar o molde.
A principal função da lubrificação é reduzir o atrito entre a casca solidificada
no molde e este, prevenindo a aderência da mesma ao molde.
Outros benefícios são:
• Reduzir o desgaste do molde;
• Formar uma atmosfera protetora, reduzindo a reoxidação;
• Formar uma superfície protetora contra a reoxidação.
Lubrificação
Oscilação
fazendo com que o óleo fluxante penetre entre o aço e o molde, lubrificando e
impedindo o contato entre os dois.
A combinação ideal do curso (amplitude) e a freqüência de oscilação tem
como objetivo melhorar a lubrificação e a qualidade superficial da placa obtida, é feita
levando-se em consideração o tipo de aço lingotado, a velocidade de lingotamento e o
tipo de fluxante empregado.
MOLDE NO PONTO
INFERIOR
MOLDE NO PONTO
SUPERIOR
POSIÇÃO PARADO

ZONA DE RESFRIAMENTO SECUNDÁRIO
A espessura da pele do veio na saída do molde varia de 10 a 30 mm
suficiente para suportar a pressão exercida pelo aço líquido em seu interior (pressão
ferrostática). O resfriamento secundário que inicia-se abaixo do molde tem a
finalidade de acelerar a solidificação do veio, evitando o seu rompimento.
A zona de resfriamento é composta por rolos guias que sustentam e
guiam a seção lingotada e numerosos bicos de spray (dispostos nas faces do tarugo)
divididos em 3 zonas cuja a vazão é controlada a fim de que a solidificação se faça
com rapidez sem contudo comprometer a qualidade superficial do tarugo.
RESFRIAMENTO SECUNDÁRIO
Bico de spray tipo jato cônico;
Foto da câmara de spray com o veio em operação;

Resfriamento Secundário
A zona de resfriamento secundário de um lingotamento contínuo é onde a retirada de
calor é feita pela água, que incide diretamente sobre a superfície do tarugo em
solidificação.
Como o tarugo sai do molde com uma fina pele solidificada, a maior parte da
solidificação se processa nesta zona, e ela tem grande influência na qualidade interna
( e, mesmo, externa) do tarugo.
Os objetivos desta zona são:
• Promover a solidificação total do aço, antes de entrar na zona de
endireitamento / corte. Colocamos corte e endireitamento, pois apesar do ideal
ser que a solidificação esteja completa até chegar ao endireitamento, muitas
usinas o fazem no corte, pois as propriedades finais dos aços produzidos não são
afetadas quando se realiza a solidificação um pouco antes do corte.
• Promover a solidificação total controladamente, levando-se em consideração:
Que a extração de calor deve ser o mais homogênea
possível em toda a largura do tarugo, com as menores
diferenças de temperaturas superficiais possíveis. Não
permitir o reaquecimento da superfície do tarugo, devido à
redução da retirada de calor.
O reaquecimento da superfície é um fenômeno de transmissão de calor existente no aço
em solidificação, que ocorre ao mudar o meio de extração, como por exemplo, quando o
aço passa do molde para a refrigeração secundária.
O ponto importante de controle é a temperatura superficial do tarugo, para resistir as
tensões mecânicas provocadas pelo endireitamento do tampo.
Sumarizando:
 Em temperaturas superficiais muito altas, acima de 1100°C, o tarugo não tem
capacidade de resistir à deformação trincando.
redução da retirada de calor.
 Nas temperaturas superficiais compreendidas entre 700°C a 900°C, o tarugo
também tem pouca capacidade de deformação. Isto é particularmente observado
nos aços que possuem titânio, vanádio, boro, alumínio, nióbio e zircônio. Isto
conduz ao aparecimento de trincas superficiais.
 Em temperatura abaixo de 700°C, os esforços para endireitar são muito
elevados, sendo inviável sob o ponto de vista de equipamentos e produção
desejada.
 Então, as temperaturas superficiais dos tarugos devem estar situadas na faixa
de 1000°C a 1100°C, sendo controlada pela água de refrigeração. Por isso, a
refrigeração secundária é dividida em zonas de refrigeração, sendo reduzida da
saída do molde até o endireitamento.

Estrutura de solidificação na zona secundária
No molde, formam-se dois tipos de estruturas: a coquilhada e a colunar. Durante a
refrigeração secundária, a estrutura colunar continua a crescer até que começam a
surgir grãos dispersos no aço líquido, crescendo de forma aleatória, formando o que se
chama de grãos equi-axiais.
A explicação mais simples para a formação desta zona é que a temperatura do aço
líquido dentro do tarugo está tão próxima da temperatura liquidus, que ele é resfriado
rapidamente, provocando a solidificação com grãos dispersos. Existem inúmeras teorias
sobre a formação desta zona; o comprovado é que, quanto menor for a temperatura
de sobre-aquecimento, maior será esta zona, o que é desejado!
Crescimento Dendrítico
Segregação dos solutos no desenvolvimento das dendrítas

ZONAS DE SOLIDIFICAÇÃO
Zona
Características Coquilhada Colunar Equiaxial
Grãos Pequenos e
dispostos sem
regras (aleatórios).
Zona compacta.
Grãos alongados
“puros” e afinado
em direção ao
centro do tarugo.
Grãos pequenos esparsos.
Homogeneidade Extremamente
homogênea.
Heterogênea,
dendritas puras e
zona interdendrítica
impura.
Zona em que os cristais e o
líquido impuro estão misturados.
Estrutura Desejada
O que se deseja é diminuir a zona colunar, pois a mesma é formada somente por grãos
alongados e puros, sendo os constituintes mais impuros expulsados para o meio do
tarugo em solidificação, concentrando-se na ultima zona a solidificar, que é a equi-axial,
e provocando concentrações grandes de elementos mais impuros no meio do tarugo.
Como na zona equiaxial não existem os grãos alongados da colunar e concentrações de
elementos impuros, o ideal seria que a zona equiaxial fosse a maior possível, com a
distribuição de elementos impuros o mais aleatoriamente possível.
Como se pode reduzir o efeito negativo da zona colunar
Três formas são possíveis:
• Reduzindo os elementos enxofre, fósforo e carbono, o que nem sempre é
possível, devido, nas especificações de composição químicas, constarem estes
elementos. Considere, também, o efeito custo. Baixar P e S do aço líquido não é
de graça.
• Reduzindo-se a temperatura de superaquecimento. Altas temperaturas de
lingotamento propiciam estruturas colunares maiores, segregando mais no centro
do tarugo em solidificação.
impura.
Local MOLDE MOLDE E REFRIGERAÇÃO
SECUNDÁRIA

AGITADOR ELETROMAGNETICO
Agitador eletromagnético
Função do stirrer.
O stirrer é um sistema eletromagnético que tem como função, promover
uma agitação no aço líquido, durante o processo de solidificação.
Esta agitação faz com que sejam eliminadas algumas impurezas,
contribuindo para a melhoria da qualidade do tarugo.
O aço líquido não pode ser movido magneticamente, visto que ele está
sempre acima da temperatura Curie e conseqüentemente não é magnetizável.
Nós não usamos agitação magnética, mas sim agitação eletromagnética.
Em outras palavras, nós usamos as forças eletromagnéticas como em um motor elétrico
assíncrono AC.
Um agitador rotacional atua assim como o estator de um motor de AC.
Possui alimentação trifásica ou às vezes bifásica em uma freqüência f e cria um campo
magnético rotativo dentro do espaço vazio em seu interior.
Métodos de instalação dentro do molde.

Funcionamento
Instalação

Tipos de bobinas
Local de instalações dos agitadores
Dependendo das aplicações dos aços a serem fabricados na aciaria existem
algumas empresas que desenvolveram sistema de agitação eletromagnética abaixo do
molde também. E alem do sistema rotativo existe também o linear aplicado normalmente em
usinas de placas.
Agitador usado no final da
câmara de Spray.
Curiosidade
Algumas usinas usam o principio do
agitador eletromagnético para homogeneizar a
composição química e a temperatura no forno
panela, este equipamento pode ser usado como
auxilio a rinsagem ou até mesmo substituindo a
mesma.

Teste com um sistema de Agitador usando diferentes correntes elétricas
Resultados
Os resultados serão apresentados na forma de vetores de velocidade, distribuição de temperaturas e
fluxo de calor para dois casos em estudo: correntes de 340A e 680A.
Campo de velocidades
na altura do agitador
Vetores de velocidade no plano central. Fluxo de calor nas paredes do molde
Vetores de velocidade
na região do menisco.

CONTROLE DE SOLIDIFICAÇÃO
Nestas máquinas, a curvatura acompanha o processo de solidificação, sendo necessário
endireitar o aço assim solidificado.
A operação de endireitamento é executada através de rolos, chamados de
endireitadores / extratores. A função destes rolos pode ser dupla, puxando a barra
(tração) e endireitando (deformação).
Para que haja a deformação, que propicia transformar o aço curvo em reto, precisa-se
conhecer onde a solidificação final ocorre. Isto pode ser calculado, simplificadamente,
através de uma fórmula, chamada de fórmula de cálculo do comprimento metalúrgico.
D = K t1/2
Onde D = espessura da pele sólida (mm)
t = tempo após o início da solidificação (min)
K = constante de solidificação (mm / min1/2)
O valor de K é aproximado 27 mm / min1/2 no cálculo expedito, consideradas as
refrigerações normalmente usadas nos LCs.
Com o objetivo de conhecer-se a que distância do menisco termina a solidificação, é
analisada uma seção 120 x 120, operando com velocidade de 2 m / min.
Você observou o conceito de velocidade de lingotamento expresso em metros por
minuto. Isto é importante, pois é a velocidade que o aço tem durante o processo de
solidificação.
Voltando ao cálculo, quando a pele for de 60 mm, em uma seção de 120 mm, então ele
estará completamente sólido.
Substituindo os valores na equação anterior, tem-se
60 mm = 27 mm t1/2 t1/2 = 60 mm ou
min1/2 27 mm
min1/2
t1/2 = 2,22 min1/2  t  4,94 min
Se a velocidade é de 2m / min, a distância será
t = d
v

onde t = tempo após solidificação
d = distância do aço, desde a parte superior do aço no molde (menisco) até
o final da solidificação
d = 2 m / min x 4,94 min  10 m
 A distância do menisco até os rolos de endireitamento,
 A secção produzida,
 As temperaturas superficiais da casca do aço em solidificação,
 As quantidades de calor extraídas, principalmente na zona de refrigeração
secundária.
A velocidade de lingotamento é considerada variável. Esta velocidade, ao crescer,
aumentará o comprimento metalúrgico, e isto poderá ter conseqüências nas trincas
internas geradas no endireitamento, ou mesmo espirrar aço da barra, ao ser cortada
no final.
O que fazer?
Em caso de necessitarmos aumentar a velocidade de lingotamento para obtermos
CONTROLE DE SOLIDIFICAÇÃO
Em caso de necessitarmos aumentar a velocidade de lingotamento para obtermos
maior produção, vamos colocar seis alternativas, que certamente poderão ser
implementadas.
 Baixar o conteúdo energético do aço líquido, através da redução da temperatura de
sobre-aquecimento.
 Esta é a alternativa operacionalmente mais procurada e de melhores resultados na
relação custo x benefício, porém exige um planejamento que envolve o forno, forno-
panela e LC.
 Alterar a geometria dos moldes, objetivando reduzir os gaps formados durante a
solidificação entre a casca e o molde. Esta ação requer a implantação de moldes de
vários tipos: parabólicos, de múltipla conicidade, etc...
 Para execução desta alternativa, há necessidade de testes muito bem planejados,
pois podem ocorrer problemas de atritos excessivos na casca do aço em solidificação
com o molde.
 Melhorar as condições de circulação da água de refrigeração do molde.
Normalmente, o que se procura é aumentar a velocidade da água de refrigeração.
Esta alternativa requer a participação de especialistas para, através de cálculos
teóricos, viabilizar os ganhos.

GUIAMENTO DO RAIO
Guiamento do raio
O guiamento do raio tem a função de levar o veio até a unidade de extração e
desempeno de maneira mais centralizada possível possibilitando um resfriamento
homogêneo pelo alinhamento com os bicos dos sprays.
Tipos de Guiamento
Em máquinas de lingotamento de blocos e tarugos normalmente se utilizam
guiamentos com rolos livre na parte inferior, algumas máquinas possuem um ou mais rolos
superiores que também não possuem sistema de tração. Já nas maquinas de placas
desde a saída do molde ate o final do guiamento existem rolos inferiores e superiores com
múltiplos sistemas de extração.
Guiamento do raio
de uma maquina
de placas
Guiamento do raio
de uma maquina
de blocos e
tarugos

GUIAMENTO DO RAIO
Rolos Guias
Rolos superiores:
Algumas maquinas de lingotamento possuem um sistema de rolos guias na
parte superior do veio a função deste é manter a centragem dos veios e impedir que em
caso de uma parada da linha o veio já enrijecido venha a danificar as parte superiores dos
bicos (raio interno). Este sistema normalmente exerce uma pressão sobre o veio podendo
esta vir de origem pneumática, hidráulica e mecânica através de um sistema de
contrapeso.
Sem rolo guia superior Com rolo guia superior
Porque o veio não encosta no rolo inferior?
Possíveis agarramentos nos moldes devido a tapers muito acentuados fazem
com que o veio não permaneça no raio da maquina assim como desalinhamento dos rolos
guias também assim como excesso de água no resfriamento secundário contribuem para
este problema.
Sem rolo guia superior
Molde
UED
Rolo Guia
Veio
Espaço veio x rolo
Com rolo guia superior
Molde
UED
Rolo Guia
Veio
Rolo Superior

GUIAMENTO DO RAIO
Rolos Guias
Rolos Verticais
Os roletes verticais servem para manter o alinhamento do veio no sentido
lateral da maquina mantendo a Centragem do aço em relação as bananas laterais o melhor
possível. O fator importante neste sistema é verificar a regulagem para cada tipo de
sessão pois caso o espaçamento esteja regulado para uma sessão maior que a da
produção provavelmente irão gerar defeitos como Romboidade e Abaulamento.
Sem rolete lateral Com rolete lateral
Rolete lateral desregulado Rolete lateral regulado

EXTRAÇÃO E DESEMPENO
Extração e Desempeno
A unidade de extração e desempeno é o equipamento responsável pela
extração do tarugo sendo lingotado e pelo endireitamento do tarugo em máquinas
curvas.
Esta unidade está conectada ao sistema automático de controle de nível,
ou potenciômetro em máquinas com controle de nível manual, para definir a velocidade
de extração do tarugo em cada veio.
Durante o endireitamento dos veios, tensões de tração e compressão são
geradas na superfície e interface líquido/sólido do tarugo, sendo função do raio de
curvatura da máquina e da seção lingotada.
No passado a definição do raio da máquina era função das seções a
serem lingotadas e dos tipos de aço à produzir. Historicamente a relação Raio/Seção se
situava entre 25 e 50, com grande concentração de máquinas com relação na faixa de
30 e 40
Posteriormente com o desenvolvimento de sistemas de endireitamento de
2 pontos, multi-pontos e até progressivo, as tensões de deformação foram divididas ao
longo do tarugo e graus mais críticos puderam ser lingotados em máquinas com menor
altura, diminuindo o investimento global

EXTRAÇÃO E DESEMPENO
Existem dois tipos básicos de desenho de máquinas de LC:
• Curvas com raio único;
• Curvas com raio múltiplo.
CURVA COM RAIO ÚNICO CURVA COM RAIO MÚLTIPLO
Extração e Desempeno
A função dos rolos extratores é suportar a seção lingotada e extraí-la com
velocidade determinada pelo nível de aço no molde. A velocidade da unidade de
extração é em função do controle automático do nível de aço no molde.
Cada veio possui uma unidade de extração e unidade é formada por um
par de rolos extratores.
A unidade de desempeno tem a função de desconectar a barra falsa nos
estágios iniciais do lingotamento e realizar a função de endireitar a seção lingotada.
Fotos da unidade de extração e desempeno do veio;

BARRA FALSA
Na partida do lingotamento de aço ou no reinicio de veio(s)
eventualmente interrompido(s) por algum motivo é indispensável que algo auxilie na
condução do aço a partir dos moldes.
Este papel é exercido pelas barras falsas que tem a função de criar
um fundo falso no molde ate que o mesmo seja preenchido de aço durante a
abertura do veio e após um certo nível preenchido a extração se inicia onde a barra
tem a função de levar o veio ate as unidades de Extração e Desempeno.
Barra falsa
As Barras falsas podem ser articuladas, semi rígidas ou rígidas.
Tipos de Barra falsa
Foto – Barra falsa rígida
Foto – Barra falsa articulada

BARRA FALSA
A barra falsa rígida é coletada e inserida por um equipamento
apelidado de Gôndola que se consiste em uma estrutura metálica que articula
posicionando a barra no raio da maquina quando esta se encontra em uma área de
estocagem . Este acionamento pode ser pneumático, hidráulico ou elétrico. São
importantes para evitar que o calor dos veios venha a danificar a barra falsa.
Vantagem da Barra Falsa rígida:
• Fácil guiagem;
• Menor desgaste do molde durante sua introdução;
• Partidas dos veios sem trancos e movimentações fora do raio;
• Menor tempo de recuperação dos veios e armazenagem;
• Fácil sistema de desconexão;
• Baixa manutenção;
• Pode servir de gabarito de alinhamento do veio e dos sistema de sprays.
Barra falsa Rígida
Parking position
Working position
Esquema de introdução da barra falsa rígida por meio da gôndola

BARRA FALSA
A cabeça da barra falsa deve ser preparada com materiais que
solidifiquem o aço liquido ao entrar no molde após a abertura do veio. A cabeça
também pode ser preparada por um conseal ou a chamada cabeça pronta.
Preparação da cabeça da Barra falsa
MATERIAL
RESFRIANDO O AÇO
FORMANDO
ADERINDO A CABEÇA
DA BARRA FALSA
JATO DE AÇO DO
DISTRIBUIDOR.
MOLDE PRONTO
PARA PARTIDA
BARRA FALSA INTRODUZIDA
CABEÇA COM MATERIAL
REFRIGERANTE.
MOLDE
BARRA FALSA
MOLDE
BARRA FALSA INTRODUZIDA
NO MOLDE
DA BARRA FALSABARRA FALSA INTRODUZIDA
NO MOLDE
Esquema de introdução da barra falsa e
partida de máquina
JATO DE AÇO DO
DISTRIBUIDOR.
PELE SOLIDIFICADA
TRACANDO CALOR COM
A PAREDE DO MOLDE
AÇO SOLIDIFICADO NA
CABEÇA DA BARRA FALSA
JATO DE AÇO DO
DISTRIBUIDOR.
PELE SOLIDIFICADA
TRACANDO CALOR COM
A PERADE DO MOLDE
AÇO SOLIDIFICADO NA
CABEÇA DA BARRA FALSA
BARRA FALSA SENDO EXTRAIDA
DANDO INICIO AO
LINGOTAMENTO
Modelos de tipos de cabeças
prontas

CONTROLE AUTOMATICO DE NÍVEL
Como o próprio nome diz este sistema é responsável por controlar
automaticamente a altura do nível do molde no distribuidor. Nos primórdios da
siderurgia este controle era feito manualmente ao longo to tempo algumas
tentativas de controle foram sendo aprimoradas ate que desenvolveram algumas
alternativas, as mais conhecidas e utilizadas são o sistema magnético e o sistema
radioativo .
Em distribuidores com tampão ou válvula gaveta o sistema trabalha
no controle do fluxo de aço do distribuidor para o molde variando a vazão e
mantendo a velocidade estável na extração, já nos distribuidores com válvulas
convencionais ou troca rápida onde a vazão tende a ser controladas pelo diâmetro
e altura do aço dentro do distribuidor o sistema trabalha variando a velocidade da
EUD, porem a tabela abaixo mostra os diversos tipos de tecnologias aplicadas a
este sistema:
Sistema de Controle automático de Nível no molde
Método Detecção Sistema Comentários
Ótico
 Emissão
infravermelho do
aço
Fotodiodo
Fotodiodo
Poncet
CEDA
Mais viável para
lingotamento aberto sem
pó
Necessita alguma
aço
 Reflexão de
feixe Laser
Fotodiodo
(Time of flight)
CEDA
Ladar
Necessita alguma
reflexão do pó de
lingotamento
Radioativo
 Fonte Radioativa
Cs137, Co60
Contador de
cintilação
Vários
Alguma interferência do
pó de lingotamento
Térmicos
 Termopares na
parede do molde
Posição de máxima
temperatura
NSC
USEC
Resposta lenta
Sistema Eddy
Current
 Bobinas de
emissão e
Detecção
Sofisticado sistema
eletrônico de
Detecção
Uso de
componentes
especiais de
bobinas
NKK
Conem
Alcem
 Não é afetado pelo
pó;
 Resposta rápida;
 Alguns sistemas
exigem cuidados no
set-up para eliminar
distorções, etc.
Mecânicos
 Bóias de
refratário
Diferença de nível Vida limitada

SISTEMA MAGNÉTICO
Uma bobina no interior do sensor gera um campo eletromagnético,
penetrando profundamente para dentro do molde. Como resultado correntes de
Foucault são induzidos na camada superior do metal fundido. Estas correntes de
Foucault, por sua vez gerar um campo eletromagnéticos neutralizante - a sua força
é proporcional à distância entre o sensor e o metal fundido no interior do molde.
Desta forma, o nível de molde pode ser determinada muito precisamente e
independentemente da lubrificação por óleo, pó ou escória .
Esquema do sistema de controle de nível magnético externo. Mas este também possui
uma instalação fixa no molde em algumas maquinas de Lingotamento Continuo.
Sensor do sistema
de controle de
nível

SISTEMA RADIOATIVO
A radiação gama é atenuada, uma vez que passa através do molde.
Esta atenuação é medida por um detector. O grau em que a radiação é atenuada
depende do nível do molde. Quanto maior o nível de metal fundido no molde, a
menos radiação irá atingir o detector. Desta maneira, o nível de molde pode ser
fiavelmente monitorizada - independentemente de poeiras, a temperatura e
vibrações, ou seja o sistema que utiliza radiação funciona com um cintilômetro que
capta a variação do campo de Raios Gama convertendo esta variação em altura do
nível.
Esquema do sistema de controle automático de nível no molde
1
2
3
4
Shielding
Source
Transmitter dual channel
Junction Box
Cable (optional)
5
6
7
2
3
1
Typical Mold Level System Layout
Detector
Transmitter single channel
7
45

MESA INTERMEDIÁRIA
Mesa Intermediaria
Para que o veio chegue as unidades de corte (que veremos a seguir)
este passa um uma mesa de rolos, nas maquina de LC com barra falsa articuladas
servem também para guiar a barra falsa ate as unidade de extração para que seja
introduzida no molde, esta mesa de rolos pode ser tracionada ou não, dependendo
do conceito adotado pelo fabricante normalmente estas mesas são concebidas com
sistemas de rolos e guias individuais por veio, no passado tentou-se construir
mesas com rolos comuns mas não foi um conceito bem aplicado .
SENTIDO DE LINGOTAMENTO
VISTA SUPERIOR
VISTA LATERAL
ROLOS DA MESA
GUIAS DE TARUGOS
GUIAS DE TARUGOS
ROLOS DA MESA

PINCH ROLL
PINCH ROLL
A função deste equipamento é auxiliar a extração do veio durante o
lingotamento aliviando a pressão exercida pela unidade de extração e desempeno e
no final de lingotamento remover o veio até as máquina de corte assim que o mesmo
sai dos rolos extratores.
O Pinch roll é posicionado antes das máquinas de corte e são dotados
de movimento de elevação;
Fotos de Pinch Rolls com base de acionamento dos rolos superior e inferior

UNIDADES DE CORTE
A função deste equipamento é cortas a seção lingotada (veio) em
comprimentos pré 3 tipos de maquinas de corte utilizados em processos de
Lingotamento Contínuo:
- Corte a Plasma;
- Tesoura;
- Máquina de oxicorte; (maçarico oxicorte).
O corte normalmente é feito por maçaricos que empregam uma chama
feita com oxigênio/Acetileno ou oxigênio/GLP (utilizado na SINOBRAS).
Máquina de oxicorte.
Tesoura hidráulica.
Tesouras Mecânicas vs Oxicorte
• Os sistemas mais utilizados são as tesouras mecânicas e os sistemas de corte
utilizando maçaricos automáticos a oxigênio;
• Os sistemas de tesouras mecânicas tem sido substituídos pelas unidades oxicorte
devido ao alto grau e custo de manutenção requeridos pôr aqueles sistemas;
• No passado acreditava-se que as perdas em rendimento com o oxicorte não
justificavam o investimento. Entretanto hoje, observa-se que a confiabilidade do
sistema supera as perdas;

UNIDADES DE CORTE
OXICORTE
O processo de oxicorte, nas linhas de lingotamento contínuo, tem como objetivos:
• Cortar, automaticamente, as barras no tamanho determinado;
• Efetuar o corte emergencial (manualmente), caso o corte automatizado falhe;
• Recolher amostras ao longo da produção do lingotamento.
O processo tem como princípio a aplicação de uma chama de pré-
aquecimento com posterior injeção de um jato de oxigênio puro que, por reação química,
promoverá a oxidação de ferro na sua temperatura de ignição (870 oC) e,
conseqüentemente, o corte.
O balanço das reações de
oxidação :
( 1 ) Fe + O  FeO + calor
(267 kJ)
( 2 ) 3Fe + O2  Fe3O4 +
calor (1120 kJ)
( 3 ) 2Fe + 1,5O2  Fe2O3 +
calor (825 kJ)
calor (825 kJ)

UNIDADES DE CORTE
INFLUENCIA DOS ELEMENTOS DE LIGA NO PROCESSO DE OXICORTE
• Alumínio - Sua influência só é verificada em teores acima de 10%.
• Carbono - Não se observam problemas até níveis de 0,25 a 0,30%. A partir
deste nível, carbono pode impedir a reação do oxigênio com o ferro e
prejudicar o corte . Teores de carbono mais elevados requerem pré-
aquecimento para evitar aumento de dureza e possíveis trincas.
• Cobre - Teores acima de 2% prejudicam o corte.
• Cromo - Teores acima de 5% prejudicam sensivelmente o corte e requerem
técnica e equipamentos especiais (ver corte de aços inoxidáveis).
• Enxofre - A presença de pequenos teores, como os existentes nos aços,
não produz efeitos prejudiciais. Em percentuais elevados, no entanto, reduz
a velocidade de corte além de aumentar a geração de fumos.
• Fósforo - Em teores normais, não afeta o oxi-corte.
• Manganês - Teores normais encontrados nos aços não provocam efeitos
sensíveis. No entanto, teores acima de 14% combinados com teores acima
de 1,5% de carbono tornam o corte difícil, além de necessitar de pré-
aquecimento.
• Molibdênio - Os efeitos deste elemento são semelhantes ao do cromo e
também necessitam de técnica especiais.
• Níquel - Teores acima de 3% prejudicam sensívelmente o corte e requerem
técnica e equipamentos especiais (ver corte de aços inoxidáveis).
• Silício -Teores normais encontrados nos aços não provocam efeitos
sensíveis. Teores elevados, no entanto, provocam escória rica em sílica, que
possue baixa fluidez, dificultando sua retirada pelo jato de corte.
• Tungstênio - Teores até 14% não afetam o oxi-corte sensivelmente, o que
não se torna possível, no entanto, se os teores ultrapassarem 20%.
• Vanádio - Teores normais encontrados nos aços podem melhorar o corte
ao invés de prejudicá-lo.

UNIDADES DE CORTE
TIPOS DE BICO
Bico de sede planaBico de sede cônica
No tipo “mistura no punho” a mistura é feita no interior do maçarico junto ao
punho, fato esse que aumenta consideravelmente o risco de um retrocesso de chama.
O maçarico de “mistura na cabeça”, a mistura combustível/oxigênio é feita no
ponto de montagem do bico de corte , diminuindo sensivelmente a quantidade da mistura
inflamável.
Considerado como o mais seguro, o maçarico de “mistura no bico” tem a
mistura combustível/oxigênio feita dentro do próprio bico, em várias câmaras independentes
envolvendo, portanto um pequeno volume de mistura inflamável.
Maçarico de Corte Manual
Por serem maçaricos de corte emergencial, não é raro algumas usinas
optarem por mantê-los permanentemente acesos durante o processo de lingotamento,
para não colocar o veio em risco de parada caso o corte principal falhe e o maçarico de
emergência apresente algum problema ao ser colocado em operação.
De um modo geral, os maçaricos manuais não são arrefecidos a água,
apesar de existir esta opção. Por serem longos e por requerem maneabilidade na área de
trabalho, seu peso, mangueiras extras e um sistema adicional de controle, tornam a
opção praticamente inviável;

UNIDADES DE CORTE
O maçarico automático é instalado diretamente na máquina de lingotamento
contínuo realizando o corte transversalmente à peça. Sua “cabeça” é montada em 180o no
sentido do maçarico, utilizam de forma geral o bico tio sede plana, e seu movimento de
corte pode ser linear, recomendado para cortes de chapas ou barras de grande dimensão,
ou de movimento pendular.
Por estarem submetidos a temperaturas elevadas sobre o veio, além de
possuírem uma grande potência de chama, os maçaricos automáticos são arrefecidos a
água, além de serem consideravelmente robustos.
Em geral, cada linha apresenta um maçarico independente, sendo que
algumas linhas contêm maçaricos aos pares, permitindo o corte simultâneo da barra, assim
como de amostras. Seu distanciamento é de acordo com o tamanho padrão de amostras,
sendo ambos montados no mesmo dispositivo de transporte.
MAÇARICO AUTOMÁTICO

UNIDADES DE CORTE
OXICORTE AÇOS INOXIDAVEIS
Para sobrepor o efeito refratário dos óxidos formados em aços alta liga, é
necessária a adição de uma fonte adicional de ferro à região a ser cortada, permitindo o início
do processo de oxidação e de sua conseqüente geração de calor. Isto é permitido pela adição
de um fluxo de pó-de-ferro (eventualmente acrescentado de alumínio) na extremidade do bico
de corte, na região da chama;

SISTEMA DE TRANSFERÊNCIA DE TARUGOS
A ala de saída das máquinas de lingotamento de tarugos ou blocos é formada pelos
seguintes equipamentos:
• Mesa de saída;
• Batente móvel;
• Mesa de transferência;
• Batente fixo;
• Marcadores de tarugos;
• Elevadores;
• Leito de resfriamento;
• Mesas de enforcamento à quente

MESA DE ROLOS
Após as máquinas do corte os tarugos são transportados por uma mesa de
rolos, onde no final desta mesa se inicia a transferência de tarugos para o pátio de
estocagem. Esta mesa possuem “rolos comuns”, ou seja, um rolos que atendem a todos
os veios com um único acionamento.
VISTA SUPERIOR
VISTA LATERAL
ROLOS DA MESA
GUIAS DE TARUGOS
GUIAS DE TARUGOS
ROLOS DA MESA

SISTEMA DE BATENTES
No final da mesa de rolos existem batentes que tem a finalidade de
separar os tarugos ( cortados com menos de 6 m) em duas baterias e impedir que
outros tarugos entrem na mesa de transferência, onde por sua vez possui um
equipamento chamado de transferidor de tarugos.
VISTA LATERAL
Transferência de tarugos de 6 m (duas baterias)
Batentes retrateis (móveis)Batentes final (fixo)
VISTA SUPERIOR
ROLOS DA MESA

VISTA SUPERIOR
VISTA LATERAL
Transferência de tarugos de 12 m (uma baterias)
Batentes 2 fica inativo
FOTOS DO BATENTE RECOLHIDO E ELEVADO;

TRANSFERIDOR
As mesas de transferências devem ser ágeis, atendendo as diversas
lógicas de transferências automaticamente.
O transferidor de tarugos é responsável pelo deslocamento dos tarugos
da mesa de rolos para o Leito de Resfriamento, este sistema funciona acionado por
um motor elétrico, que rotaciona um eixo conectado a um sistema de cabos de aço
que por sua vez movimentam o transferidor.
VISTA FRONTAL DO SISTEMA DE TRANSFERÊNCIA
Transferidor
Transferidor de tarugos em acionamento.
Tarugos na rampa de inicio do leito de resfriamento.

TIPOS DE TRANSFERIDOR
DANIELI
DANIELI
Side comb transfer
Bidirectional side comb transfer
DANIELI
DANIELI
Lifting transfer
Eccentric lifting transfer

TIPOS DE TRANSFERIDOR
Pusher transfer
Lateral pawl transfer
Chain transfer

LEITO DE RESFRIAMENTO
Os leitos de resfriamento devem ser projetados para assegurar a
retilineidade dos tarugos, assegurar a retirada homogênea do calor remanescente dos
tarugos e assim possibilitar sua estocagem sem problemas, e um mínimo de
manutenção.
O leito de resfriamento é constituído por um sistema de réguas dentadas
sendo que uma é fixa e a outra é móvel acionada por cilindros hidráulicos. Estas
réguas fazem com que os tarugos caminhem para o leito fixo que possam ser
retiradas para o pátio de estocagem.
Réguas do leito de resfriamento;
Mesa de transferência e entrada do leito de resfriamento;

ESQUEMA FUNCIONAL DO LEITO DE RESFRIAMENTO
Régua móvel (amarela) na
posição inicial.
1 2
3 4
5
Régua móvel (amarela) na
iniciando a elevação do
tarugo.
Régua móvel iniciando o
avanço do tarugo no sentido
do leito fixo.
Régua móvel descendo e
depositando o tarugo na
régua fixa
6
Régua móvel iniciando o
avanço do tarugo no sentido
do leito fixo retornando a
posição inicial para repetir o
ciclo.
7 8
Repetição do clico d o leito
9
Observem que o Leito desloca o Tarugo para frente, porém
o mesmo gira em sentido contrario ao avanço.
SENTIDO DE TRANFERÊNCIA DO LEITO DE RESFRIAMENTO

Walking beam
Pusher collecting bed

PATIO DE ESTOCAGEMDE TARUGOS
PTL
No PTL (Pátio de Tarugos Lingotados), os tarugos lingotados são
estocados em baias e separados por tipo de aço com identificação, do número da
corrida e a quantidade de peças que a mesma produziu.
Neste local é feito a inspeção a frio dos tarugos. Após inspecionados e
identificados os tarugos são transportados para o forno de reaquecimento da
laminação para serem laminados, porém existe a possibilidade que estes sejam
enviados por carretas até os clientes.
Os tarugos são retirados do leito fixo e empilhados nas Baias do PTL com o
auxilio de uma ponte rolante do eletroímã.
No PTL é feito a checagem da qualidade do material a frio e a verificação da
produção das corridas.

QUALIDADE
Qualidade
Os requisitos de qualidade aplicáveis a produtos siderúrgicos tem
aumentado, não apenas em rigor, como em complexidade. Paralelamente, a indústria
siderúrgica enfrenta um ambiente de extrema competição tanto interna, como
proveniente de ameaças de materiais alternativos. Dentro deste cenário, é natural que
grande ênfase seja dedicada a medidas a) destinadas a garantir o atendimento
sistemático das características de qualidade requeridos pelo mercado e b) que visam
o aumento da produtividade e da eficiência da indústria.
Naturalmente, todas as ações e atividades devem ser executadas no
nível do pessoal, que deve ter metas e responsabilidades bem definidas e receber
treinamento adequado. Assim, uma organização somente poderá produzir resultados
otimizados se sua organização, processos e pessoal forem adequadamente geridos.
Sistema de Gestão
Os sistemas de gestão tem uma face voltada para o controle do
desempenho da empresa e outra voltada para o ambiente externo, que visa a
assegurar a algum stakeholder (cliente ou órgãos reguladores, p.ex.) uma visão crível
da empresa, sob um aspecto determinado.
Ao mesmo tempo, a necessidade de assegurar interna e externamente
o atendimento aos requisitos de qualidade e, em escala mais ampla, a satisfação do
cliente deram grande ênfase a formalização de alguns aspectos dos sistemas de
gestão empresarial. Assim surgiram os sistemas de garantia da qualidade, de gestão
pela, ou da, qualidade, etc.
pela, ou da, qualidade, etc.
Quem é responsável pela qualidade?
Uma das constatações básicas de qualquer esforço para o aumento da
eficiência ou melhoria da qualidade é que as pessoas envolvidas no processo são os
principais agentes capazes de produzir estas mudanças. Pessoas dedicadas e
comprometidas com os objetivos da organização são parte essencial do esforço para
melhoria da qualidade e eficiência.
De forma geral, um sistema de gestão da qualidade eficiente deve ter
uma visão que englobe toda a companhia e reflita sua organização, processos e
cultura, assim como seus esforços para melhoria contínua.
Metas
A gestão de uma empresa siderúrgica depende da fixação de metas e objetivos
claros. O desdobramento destas metas por unidade organizacional, processo e até o
nível das pessoas que executam as tarefas é crítico para que se atinja as metas
globais. Uma meta de faturamento ou lucratividade deve ser desdobrada até o nível,
por exemplo, de percentual de corridas fora de faixa, desvios dimensionais na
laminação, etc. Metas gerais, com as quais as pessoas não se identificam, são um
exemplo de falha de gestão. Para a equipe de um forno elétrico, por exemplo, pode
ser difícil se comprometer com a meta de produção ou de qualidade global da aciaria.
Entretanto, metas que estabeleçam limites para número de corridas fora de faixa,
consumo de energia, mudanças de programação etc., são fáceis de compreender e
cumprir. Compete a gerência, o desdobramento das metas em todos os níveis
operacionais.

CONTROLE DE PROCESSO E OPERAÇÃO
Técnicas para uma Operação Consistente
A confiabilidade do processo é composta de uma produção consistente,
qualidade assegurada e tempo de lingotamento previsível.
Nos últimos anos, o tempo de lingotamento em termos de percentagem
sobre o tempo de calendário tem aumentado muito. Conseqüentemente, atrasos de
produção devido às falhas de equipamento têm um grande impacto na produtividade,
especialmente em máquinas de alta produtividade.
A produtividade do lingotamento contínuo é diretamente influenciada
pelo seqüencial médio aplicado. Uma coordenação eficiente de aciaria, uma boa
qualidade de refratários e um domínio do processo de refino são condições básicas
para atingir um patamar elevado de corridas no seqüencial.
Baixa temperatura de Lingotamento
A forte correlação entre superaquecimento e a proporção de estrutura
equiaxial é bem conhecida mas, a baixas temperaturas, o bloqueio de válvulas e o
resfriamento são mais propensos a ocorrer.
Existem técnicas em desenvolvimento para vencer esta dificuldade. Em
algumas usinas uma quantidade controlada de refrigerante é adicionada ao
distribuidor quando o superaquecimento é alto, mas esta técnica não é amplamente
utilizada.
utilizada.
O controle de superaquecimento deve levar em consideração o pré-
aquecimento da panela e a prática de borbulhamento por gás inerte ou agitação
eletromagnética do aço na panela, quando uma temperatura precisa é objetivada.
Com o advento do Forno Panela ou de algum outro processo de
metalurgia secundária que permite o controle da temperatura, podemos dizer que este
fator está sob um melhor controle

Bore Hole.
Perfuração:
A perfuração ocorre quando o aço líquido, que está no centro do
tarugo, rompe a primeira casca ou pele que está solidificada e escorre para fora.
Este fluxo de aço é tão forte que o tarugo, ao sair do molde, continua ainda a escorrer
aço líquido pela superfície. Quando o tarugo sai do molde, esta situação tende a se
agravar, pois no molde as deformações externas da casca não passam das folgas de
contração, e na refrigeração secundária, elas estão livres para aumentar. Em outras
palavras, no molde existe a limitação física do mesmo, enquanto que, na refrigeração
secundária, os limites físicos (rolos endireitadores) são menores. Porém, a incidência
de agarramentos, que é a aderência ou colagem do aço em solidificação ao molde
era muito grande. Estes agarramentos provocavam perfurações, peles duplas e
sangrias no aço na solidificação, que são defeitos superficiais, pois causam
refugos em outras etapas do processo siderúrgico (laminações, trefila,...), os mesmos
precisam ser eliminados na operação de Lingotamento Contínuo (LC).
PERFURAÇÃO
Características importantes:
• A perfuração é um rompimento da pele do tarugo chegando a parar o processo.
• A parte não refundida se fixa na pele récem solidificada, incorporando as escórias
eventualmente presentes no menisco. O excesso de óleo se queima e produz poros.

Controle de perfurações
Para controlar as perfurações, uma grande variedade de parâmetros devem ser
controlados com precisão. Alguns deles são:
• A escolha correta do lubrificante;
• Certas composições químicas;
• Carbono até 0,10% e entre 0,16 e 0,25% são susceptíveis de perfuração por
aderência;
• Carbono entre 0,10% e 0,12% são susceptíveis de perfuração por trincas
transversais na aresta;
• Mudanças de condições constantes de lingotamento, tais como redução de
velocidade;
• Parâmetros de oscilação do molde. Pequenos tempos de estripagem negativa
aumentam o risco;
• Ambas precisões de oscilação do molde vertical e radial e diferença entre ciclos;
• Conicidade incorreta do molde;
• Controle de nível deficiente;
• Alto superaquecimento;
• Alta velocidade de lingotamento;
• Distribuição inadequada do jato no molde;
• Falta de uniformidade no resfriamento do molde;
• Falta de uniformidade no resfriamento do molde;
• Danos às faces internas do molde de cobre;
• Erros operacionais;
• Distorção dos moldes;
• Controle de reoxidação para evitar formação de escória.
Bananas de Spray
Zonas 1 e 2 após
ocorrência de
perfuração de veio

CAUSAS DA
PERFURAÇÃO MEDIDAS PREVENTIVAS
Falta de lubrificantes
ou lubrificante
incorreto
· Adicionar óleo com uma almotolia no veio até que haja
uma parada no veio, quando deverá ser feita limpeza da
placa de lubrificação e busca de possíveis obstruções dos
canais de alimentação do óleo ao veio.
· O óleo deve formar um filme uniforme sobre as
paredes do molde, ter boa decomposição durante a pirólise,
permitir boa visão do menisco, formar pouca faísca,
respingos, sujeira nas paredes do molde, etc.
· Viscosidade cinética adequada (30 a 35 cSt a 50ºC e
400 a 600 cSt a 0ºC). Ponto de fluidez (-20 a -30ºC).
Mudanças bruscas
das condições de
lingotamento
· Corrigir o mais breve possível.
Parâmetros de
oscilação do molde
· Trabalhar com o tempo de estripagem negativa
sempre no máximo para uma dada velocidade e
comprimento de curso. Valores próximos a 0,11s são
indicados.
oscilação do molde indicados.
· Manter a precisão de oscilação em pequenas
tolerâncias (movimento vertical e radial).
Conicidade
incorreta
· Ver capítulo 12
Controle de nível
deficiente
· Fazer ajustes na parada da máquina.
Alto
superaquecimento
e alta velocidade
· Ajustar para as velocidade e temperaturas prescritas
para o grau de aço em lingotamento.
Partida antecipada
da máquina
· Esperar que o nível de aço no molde atinja, no
mínimo, 2/3.

Distribuição
inadequada do jato
no molde
· Buscar uma melhor centragem no distribuidor.
· Eliminar possíveis obstruções na válvula do distribuidor.
Danos às faces
internas do molde
de cobre ou
distorções
· Substituir o molde
Falta de
uniformidade no
resfriamento do
molde
· Verificar vazões e pressões de água.
· Verificar espaçamento entre molde e camisa d’água.
Inclusões de
· Melhorar a qualidade dos materiais refratários do
Inclusões de
escória
· Melhorar a qualidade dos materiais refratários do
distribuidor.
· Melhorar a desoxidação do aço e proteção do jato.
Refrigeração
deficiente na zona
secundária
· Verificar vazões e pressão da água e existência de
obstrução dos bicos de spray.
Alinhamento
defeituoso da
lingoteira
· Calibrar.
Falha operacional · Corrigir com treinamentos

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