Determinação da cinética de cristalização em pó fluxante livre de flúor através da dsc em condições isotérmicas

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Lauriston, Roberto Jorge Bezerra
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Lingotamento contínuo; pó fluxante; Cristalização; Continuous casting; Flux powder; Crystallization; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
• Link de acesso: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/79455

No lingotamento contínuo do aço, a escolha do pó fluxante é decisiva para a lubrificação e controle de transferência de calor no molde. Defeitos como trincas longitudinais e breakouts (ruptura da casca sólida do aço em formação) ocorrem devido ao elevado ou insuficiente fluxo de calor existente entre o molde e o aço fundido. O uso do fluoreto de cálcio (CaF2) na produção de pós fluxantes apresenta vantagens relacionadas a um processo estável de lingotamento contínuo e à produção de aços isentos de defeitos. Emissões gasosas de flúor (proveniente do fluoreto de cálcio) poluem o ar do ambiente e representam um risco potencial para a saúde e segurança dos operadores da fábrica. Em contato com a água de resfriamento, geram ácido fluorídrico (HF) provocando problema para armazenamento e utilização de resíduos sólidos. Em máquinas de lingotamento contínuo, o flúor pode se acumular na água de resfriamento secundário, levando a uma redução do valor de pH. Em tal meio, os componentes da planta e do equipamento são suscetíveis ao desgaste. O ácido fluorídrico, que é gerado durante o processo de vazamento contínuo do pó do molde, aumenta drasticamente a taxa de corrosão, especialmente na parte inferior, onde há uma alta quantidade de água que acelera o processo de corrosão trazendo prejuízo econômico significativo no equipamento. Com isso, cada vez mais, as usinas siderúrgicas vêm sendo forçadas a minimizar a emissão de poluentes como o flúor. Nesse trabalho, foi realizado o estudo cinético de cristalização de uma amostra de pó fluxante, produzida em laboratório livre de flúor, que foi chamada de pó fluxante A. A análise térmica por calorimetria exploratória diferencial (DSC), que mede o fluxo de calor em função do tempo a uma temperatura constante, permite analisar a cinética de cristalização do pó fluxante no molde durante o processo de lingotamento contínuo. O processo de cristalização libera calor, formando um pico exotérmico na curva térmica da DSC. A taxa de liberação de calor é proporcional à taxa de cristalização, possibilitando obter o grau relativo de cristalinidade pela relação entre a área parcial e a área total do pico exotérmico de cristalização. Os parâmetros cinéticos calculados para pó fluxante A foram comparados com os de pós fluxantes contendo flúor disponíveis na literatura. Os valores encontrados indicam que o pó fluxante A é propício a substituir pós fluxantes com flúor.