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Fundamentos de Fundição Contínua de Aço




Fundamentos da Fundição Contínua de Aço

O lingotamento contínuo é o processo pelo qual o aço líquido é solidificado em um produto semi-acabado para posterior laminação nos laminadores de acabamento. O lingotamento contínuo do aço foi concebido e patenteado em 1865 por Sir Henry Bessemer, mas não pôde ser comercializado devido a problemas de engenharia e equipamentos. Depois de resolver esses problemas, o lingotamento contínuo de aço foi introduzido comercialmente na década de 1950 e cerca de 1.475 milhões de toneladas de aço fundido contínuo foram produzidas globalmente em 2012.





A fundição contínua substituiu várias etapas durante o processo de fabricação de aço, como fundição de lingotes, decapagem de moldes, aquecimento em poços de imersão e laminação primária com uma operação. O lingotamento contínuo de aço tem ajudado a obter melhor rendimento, qualidade, produtividade e eficiência de custos. O princípio do lingotamento contínuo é mostrado na Fig. 1.


Fig 1 Princípio da fundição contínua

Com referência à Fig. 1, o aço líquido na panela de aço (1) da unidade secundária de fabricação de aço é levado para a máquina de lingotamento contínuo. A panela é levantada em uma torre que gira a panela para a posição de lançamento acima do distribuidor (3). O aço líquido flui da panela para o distribuidor e depois para um molde de cobre resfriado a água (5). A solidificação começa no molde e continua através do suporte do rolo (6) e da zona de torneamento (7). O cordão fundido contínuo é então endireitado, cortado com maçarico e então descarregado para armazenamento intermediário ou carregado a quente para laminação final.

Dependendo do uso final do produto, várias formas são moldadas. Nas máquinas de lingotamento contínuo convencionais são placas, blocos ou tarugos. Nos últimos anos, os processos de fusão, fundição e laminação têm sido associados à moldagem de uma forma que se adapta substancialmente ao produto acabado. Essas seções fundidas próximas ao formato líquido são geralmente aplicadas a vigas e produtos laminados planos e resultam em uma operação altamente eficiente. No caso de fundição próxima à forma líquida, a cadeia completa do processo, desde o aço líquido até a laminação acabada, pode ser alcançada em duas horas.

Os tarugos têm seção transversal com tamanhos de até cerca de 150 mm quadrados. As flores têm seção transversal quadrada ou retangular com tamanho de cada lado variando de mais de 150 mm a menos de 500 mm. As fundições redondas incluem diâmetros de 125 mm a 500 mm. Os blanks de vigas têm a forma de ossos de cachorro e são posteriormente enrolados em vigas I. As lajes são moldadas com faixa de tamanho de espessura de 150 mm a 400 mm e largura de mais de 500 mm a 2500 mm. A relação largura/espessura, conhecida como "proporção de aspecto", é usada para determinar a linha divisória entre blocos e placas. Uma relação de aspecto de 2,5:1 ou superior constitui um produto moldado referido como uma placa. A laje fina tem espessura na faixa de 50 mm a 90 mm.

No projeto de máquinas de lingotamento contínuo, as seguintes são as considerações importantes.


Os fatores acima ditam os parâmetros de projeto da máquina contínua, como o número de cordões fundidos e a velocidade de lingotamento que deve corresponder ao fornecimento de aço líquido para a máquina de lingotamento contínuo. A qualidade e o grau do aço a ser fundido são utilizados na determinação de vários parâmetros de projeto da máquina de fundição, como comprimento, altura vertical, molde curvo ou reto, resfriamento de água versus névoa de ar, agitação eletromagnética, etc.

Existem duas etapas envolvidas para a transferência do aço líquido da panela de aço para o molde da máquina de lingotamento contínuo. Estes são (i) transferência ou fervura de aço líquido da panela basculante para o distribuidor e (ii) transferência de aço líquido do distribuidor para os moldes. A regulação do fluxo de aço líquido do distribuidor para o molde ocorre por meio de dispositivos de orifícios de vários projetos, como  portas deslizantes, hastes de rolha ou bicos dosadores, estes últimos controlados pelo ajuste do nível de aço do distribuidor.

Seções e componentes de uma máquina de lingotamento contínuo

A máquina de lingotamento contínuo consiste nas seguintes seções principais

Os principais componentes da máquina de lingotamento contínuo são os seguintes.

O processo de transmissão

Para iniciar a fundição de um calor fresco, o fundo do molde é vedado por uma barra fictícia de aço, que é mantida no lugar hidraulicamente pela unidade de retirada de endireitamento. Esta barra fictícia evita que o aço líquido flua para fora do molde. O aço líquido derramado no molde é parcialmente solidificado, produzindo um fio de aço com uma casca externa sólida e um núcleo líquido. Nesta área primária de resfriamento, uma vez que o invólucro de aço tenha uma espessura suficiente, cerca de 10 a 20 mm, a unidade de retirada de endireitamento é iniciada e procede-se à retirada do cordão parcialmente solidificado para fora do molde junto com a barra fictícia. O aço líquido continua a ser derramado no molde para reabastecer o aço retirado na mesma proporção. A taxa de retirada depende da seção transversal, grau e qualidade do aço a ser produzido, podendo variar entre 300 mm e 7.500 mm por minuto. O tempo de fundição é tipicamente de 45 minutos a 90 minutos por aquecimento para evitar perdas excessivas de calor na panela.   Depois de sair do molde, o cordão de aço fundido entra em uma seção de contenção de rolos e câmara de resfriamento secundária na qual o cordão de solidificação é pulverizado com água ou uma combinação de água e ar (névoa de ar) para promover a solidificação. Esta área preserva a integridade da forma fundida e a qualidade do produto. Seção transversal maior requer contenção de rolo estendida. Uma vez que o cordão esteja totalmente solidificado e tenha passado pelas unidades de endireitamento-retirada, a barra fictícia é desconectada, removida e armazenada. Após o endireitamento, o cordão é cortado em peças individuais dos produtos fundidos (lajes, blocos, tarugos, redondos ou vigas em bruto, dependendo do projeto da máquina).




Processo de manufatura

  1. Lã de aço
  2. Tesoura
  3. Zinco
  4. Aço inoxidável
  5. Inclusões em aço fundido contínuo e sua detecção
  6. Automação, Instrumentação e Modelagem de Lingotamento Contínuo de Aço
  7. Resfriamento por névoa de ar em lingotamento contínuo
  8. Pós para moldes de fundição contínua
  9. Tundish e seu papel na fundição contínua de aço
  10. Processo de fundição de aço inoxidável