Estudo da cristalização de pós fluxantes vítreos à base de (CaO-SiO2-CaF2) e à base de (CaO-SiO2-TiO2) utlizando as técnicas DSC e de DRX

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Negreiros, Isaac Maia
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
Texto Completo: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/67943
Resumo: Mold fluxes are used at continuous casting, a stage of steel making, for the propose of controlling the cooling of steel, which is initially liquid, controlling the heat transfer between the steel and the mold, avoiding the formation of cracks, which generate a fragile steel and is caused by a fast cooling. Injected between the mold and the newly formed metallic surface, is also responsible for the lubrification of steel, avoiding the problem of sticking and resulting on a product with better quality. The behavior of crystallization of the powder is a fundamental factor for heat transfer control. Conventional mold fluxes used in the industry has fluorine (F) in the composition, a fluorine free mold flux is desirable to avoid the environmental problems caused by it, but removing fluorine also remove cuspidine, a key crystal formed during the process. In this work was studied a mold flux with the system CaO-SiO2-CaF2 and other CaO-SiO2-TiO2, using differential scanning calorimeter (DSC) to observe the behavior of crystallization and with the key temperatures, apply x-ray diffraction to identify the formed crystals. The transformation phase of both powders was similar on the devitrification stage, while the cooling from liquidus state has remarkable differences, with the mold flux with titania forming crystals with 150 ºC below the mold flux with fluorine. Previously published research concluded the time of incubation of the crystals from the system CaO-SiO2-TiO2 is much higher than the cuspidina at high temperatures. This results a thinner crystal layer during the continuous casting, needing adjustments or the development of news mold fluxes with different components or concentration, aiming one with the behavior more alike the system of CaO-SiO2-CaF2.
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The behavior of crystallization of the powder is a fundamental factor for heat transfer control. Conventional mold fluxes used in the industry has fluorine (F) in the composition, a fluorine free mold flux is desirable to avoid the environmental problems caused by it, but removing fluorine also remove cuspidine, a key crystal formed during the process. In this work was studied a mold flux with the system CaO-SiO2-CaF2 and other CaO-SiO2-TiO2, using differential scanning calorimeter (DSC) to observe the behavior of crystallization and with the key temperatures, apply x-ray diffraction to identify the formed crystals. The transformation phase of both powders was similar on the devitrification stage, while the cooling from liquidus state has remarkable differences, with the mold flux with titania forming crystals with 150 ºC below the mold flux with fluorine. Previously published research concluded the time of incubation of the crystals from the system CaO-SiO2-TiO2 is much higher than the cuspidina at high temperatures. This results a thinner crystal layer during the continuous casting, needing adjustments or the development of news mold fluxes with different components or concentration, aiming one with the behavior more alike the system of CaO-SiO2-CaF2.Os pós fluxantes são utilizados em lingotamento contínuo, uma fase da produção de aço, com o trabalho de controlar o resfriamento do aço, que inicia o processo na forma líquida, controlando a transferência de calor entre o aço e o molde, evitando defeitos como a formação de trincas, gerando um aço fragilizado e é causado por ser resfriado de forma muito acelerada. Injetado entre o molde e a superfície sólida metálica, também é responsável pela lubrificação do aço, evitando problemas de aderência e melhorando o acabamento do produto. O comportamento de cristalização do pó é um dos fatores fundamentais para controle de transferência de calor. Os pós fluxantes usados na indústria possui na composição o flúor (F), busca-se um pó sem flúor como substituto por conta dos problemas ambientais causado pelo mesmo, porém a remoção do flúor também remove a cuspidina, um cristal característico formado durante o processo. Neste trabalho foi estudado um pó fluxante de sistema CaO-SiO2-CaF2 e outro de CaO-SiO2-TiO2, utilizando técnicas de DSC para observar o comportamento de cristalização e de temperaturas características, utilizar o DRX para identificação dos cristais formados. A transformação de fase dos dois pós foi semelhante durante a devitrificação, porém no resfriamento a partir do pó liquefeito houve diferença significativa, com a formação de cristal no pó a base de titânia se formando aproximadamente 150 ºC a menos do que a base de flúor. Trabalhos publicados anteriormente chegaram à conclusão de que o tempo de incubação dos cristais em altas temperaturas do sistema CaO-SiO2-TiO2 é muito maior do que o da cuspidina, logo o filme cristalino no processo de lingotamento será menor, sendo necessário ser considerado no processo ou desenvolver outros pós com diferentes concentrações ou componentes visando atingir comportamento semelhante com o do sistema CaO-SiO2-CaF2.Klug, Jeferson LeandroMedeiros, Samuel Lucas SantosNegreiros, Isaac Maia2022-08-31T13:16:13Z2022-08-31T13:16:13Z2022info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfNEGREIROS, Isaac Maia. Estudo da cristalização de pós fluxantes vítreos à base de (CaO-SiO2-CaF2) e à base de (CaO-SiO2-TiO2) utilizando as técnicas DSC e de DRX. 2022. 45 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Metalúrgica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022.http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/67943porreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-08-31T13:16:13Zoai:repositorio.ufc.br:riufc/67943Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2022-08-31T13:16:13Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
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