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7/25/2019 gases vacio-coco2009.ppt

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GASES EN EL ACERO

COLADA

CONTINUAIng. Alberto Landauro


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cuchara


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Diagrama FeC

! Acero ".""#$."%C


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Ga&e& O$ N$

! GASES EN EL ACERO

! Lo& 'rinci'ale& 'roblema& (ue 'roducen lo& ga&e& &on)

! O*IGENO . origina 'oro&idade& en el acero mal de&o+idado , adem-&

! origina la ormaci/n de inclu&ione& de o+ido& , o+i&uluro& (ue &e

&olidiican a lo largo de lo& l0mite& de lo& grano& di&minu,endo lare&i&tencia del acero a alta& tem'eratura& 1ragilidad a alta&tem'eratura&23 &e 'roduce ) FeO3 4nO3 SiO$ 3 Al$O53 1FeO2$SiO$.

! NITROGENO. reduce la ductilidad , adem-& 'roduce ragilidad en lo&

! acero& debido al en6e7ecimiento del acero. El nitr/geno orma nitruro&e&table& con el Ti3 8r3 Al3 Nb3 93 La. Lo& acero& deben de tener meno& de

! "."":% lo& acero& LD tienen de "3""$ a "."":%.!


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;$

! ;IDROGENO. 'roduce la ormaci/n de 'oro& , &o'ladura 1blo< hole 3ma,or a 5 mm2(ue &on grieta& interna& generada& cuando el ;idr/geno at/mico 'a&a a &er ;idr/genomolecular 3 el cu-l genera alta& 're&ione&3 e&to &ucede cuando el acero

! tiene m-& de = cm5>?"" @ el 'roce&o R; da al inal ?3: ''m de ; en el acero

! $:''m"3""$:% $" cm5>?""g

! Bara tener un m0nimo de ga&e& en el acero &e recomienda)

! 4ateria 'rima &in humedad3 , de buena calidad

! So'lado del metal con ga&e& inerte&

! Tratamiento del metal con 9aci/

! Generar eer6e&cencia en el bao del acero.

! Binhole 'oro&idad &u'ericial.

! Colada de acero grado=") $:''m O$3 ="''m N$3:''m ;$! SAE?"") $:''m O$3#"?""''m N$3''n ;$

! SAE?""#)?$''m O$3#"?""''m N$3''m ;$

! SAE?":)$:''m O$3#"?""''m N$3''m ;$

! SAE?"#")$:''m O$3#"?""''m N$3''m ;$


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[ ] [ ] $>?$

% HH PKH =

! ;idrogeno

=#3?

?=E"

log

$

$

=

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KH TK

HH

[ ] [ ]

iFe

H

iFe

f

HH

...

... %% =

..21%21%log ...

++= NieCref Ni

H

Cr

H

iFe

H


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Nitrgeno

[ ] [ ] $>?$

% NN PKN =

$=3??3?##log

$

$

=

=

K

NT

K

NN

[ ] [ ]

iFe

N

iFe

f

NN

...

... %% =

..21%21%log...

++= NieCrefNi

N

Cr

N

iFe

N

eraccindeecoeficiente ij int...=


9/64

j

ieeraccinedecoeficiente ij int=


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E(uilibrio carbonoo+igenoecuaci/n de 9acher;amilton

[ ]

[ ][ ][ ]OfKffK

POC

PPPT

K

Pa

PK

COOCOT

K

aa

PK

COOC

OCO

coCO

k

COO

CO

K

OC

CO

%?1..%%

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log

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=

+

[ ] [ ]

[ ]Cf

CCfSi

O

c

%?53"

%""#3"%.$3")$

=

=


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Cur6a de e(uilibrio) 9acher

;amilton


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Problema Gas H2-Setiene una aleaci/n de acero) FeCTi1?%C35%Ti23 , :''m1'e&o2 de ;idr/geno a ?=""C3

calcular la 're&i/n 'ara ba7ar el ;$a ?''m.

! Dato&) eTi; "."#3 eC; "."=

! La &olubilidad del ;$ a ?=""C3 , a ? Atm e& )

! logH; ?="> T ?3=#3 1%;2H; 1B;$2?>$

! H; "3""$

! log ;Fei eTi; 1%Ti2 eC;1%C2

! log ;Fei "3"#15%2"3"=1?%2 ".?#3 ;Fei "3==

! :''m "3""":%;


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1:''mde ;$2

!

!

! B;$"3"?: Atm 1 're&i/n 'arcial del ;$

! Si %; ?''m "3"""?%

!

!

! B;$ "3"""= Atm 1 're&i/n 'arcial de ;$2

! ! Si "3"?: Btotal de ? Atm! "3"""= *

! * "3" Atm

[ ]==3"

""$E3"""":."

$>?

$HP

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[ ]==3"

""$E3""""?3"

$>?

$HP=

[ ] ( )

iFe

H

HHiFe

f

PKH

...

$>?

$...% =


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De'uraci/n de ga&e&

! 6

METALURGIA

SECUNDARIA


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De&ga&iicaci/n al 6ac0o1?"" torr2

?torr?mm;g


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De&ga&iicaci/n

! 9D 19acuum dega&&ing2

! Elimina ga&e& 1;idrogeno nitr/geno2

! De&o+idaci/n

! De&uluriJacion

! Remue6e inclu&ione&! Traba7a a 're&ione& 'or deba7o de ? mbar.


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R;


18/64

R;


19/64

Cuchara en c-mara de 6acio

! 6ac0o


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LF


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! ;omogeniJaci/n &tirring3 a7u&te

com'o&ici/n3 de&o+idaci/n3

de&uluriJaci/n3! a7u&te de tem'eratura


22/64

9D9OD9CB1R;2

! 9acio1$?" torr2)9OD


23/64

R;


24/64

R; :" TON en $" minuto&


25/64

R; recirculaci/n

! Arg/n


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D;9AD9OD


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Colada continua

! 9enta7a&)

! trene& de laminaci/n ma& 'e(ueo&

! No &e nece&ita abricar lingote&.

! Se reduce la 'erdida de material 'or de&'unte3 aumentandoel rendimiento a K5%.

! Broducto m-& uniorme3 menor &egregaci/n

! en C3 B3 S.

! 4enor in6er&i/n

!


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5

! CLADA DE ACER!! Actualmente lo& acero& normale& al carbono3 calmado& dentro de la categor0a

llamada de con&trucci/n &e cuela &in ma,ore& 'roblema&. Se 're&entan &indiicultad al calmar) Acero calmado& con Aluminio en la Cuchara 'or(uetienen la tendencia de ob&truir la& buJa&@ acero& eer6e&cente& a cau&a de &umecani&mo de &olidiicaci/n , la 6elocidad de colada ele6ada.

! TEMPERATURA DEL ACER!! De'ende de la calidad del acero , en nue&tro medio del % de C la tem'eratura

del acero en la cuchara tomada en la m-(uina de colada continua debe e&tar?"" C 'or encima de la tem'eratura de la l0nea de l0(uido& 'ara determinado

acero 'ara contrarre&tar la& 'Mrdida& de calor. Un acero tem'eratura ba7acon&igo el inicio de una cri&taliJaci/n 'rematura con el 'eligro de ob&truir la&buJa& ante& de inaliJar el contenido de la& cuchara&.


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E&'e&or de 'iel del acero

0t

LV =

mmtke === o"" e3mint3min

mmN3

L Longitud de la lingotera 1metro&2

t Tiem'o de &olidiicaci/n

1minuto&2

9 $ a 5 m>min.

Actualmente 9 : m>min

( ) 00

min

0.3 ettmm

eT

+=


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H3 a2 oil3 b2 &lag

min

mmK


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4a(uina de colada continua

! Pre"ara#in! Bara iniciar la colada en la m-(uina3 're6iamente tiene (ue hacer&e un &ellado de la

lingoteraP 'ara (ue el chorro de acero (ue cae a M&ta en el inicio de la colada 'ueda&olidiicar&e , ormar la ca'a &/lida de la 'alan(uila a 'roducir&e.

! Re$ra#tarios

! En lo reerecnte a reractario& no& reerimo& &olamente al em'leo en lo& Tundi&h , ta'a&de Tundi&h.

! T%n&is'! Tienen la orma de un 'aralelogramo en &u 'arte interna3 tiene una ca'acidad de traba7o

'ara almacenar 53= Tan3 de acero l0(uido alcanJado un ni6el de 5.: cm. dentro delTundi&h.

! El ondo , la& 'arede& laterale& del Tundi&h e&t-n re6e&tido& con ladrillo& reractario&

'ara el -rea de contacto con el metal3 tambiMn &e u&a un ca&table de alQmina 'ara cubrirtanto el ondo como la&3 'arede& interna& del tundi&h3 en la 'arte central &e colocanladrillo& de magne&ita. Bara el im'acto del acero l0(uido.


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$! Pre"ara#in &e las (%)as! La& buJa& de bi/+ido de Jirconio 18rO$23 aun(ue tambiMn ha, de Si de

8irconio 1SiO58r2 (ue da bueno& re&ultado& en determinada& calidade& deacero&.

! Ta"a &el T%n&is'! E& una ta'a con&truida de 'lancha& de acero con anclado& , llenado

enteramente de ca&table de alta alQmina3 en la cara (ue 6a a ta'ar el Tundi&h'ara e6itar la 'erdida de calor de acero l0(uido del Tundi&h tiene un huecocentral 'ara 'ermitir (ue el 'a&o de chorro de acero 'ro6eniente de la cucharahacia el tundi&h adem-& tieen hueco& de colada de tundi&h como &eguridad.

! C%#'ara &e a#ero! La& cuchara& de acero tambiMn e&t-n re6e&tida& con 6e&tido& ai&lante& ,

ladrillo& reractario& alumino&o& 15% de alQmina&23 lo mi&mo (ue el

reractario del 6-&tago de lo& ta'one&. Lo& ta'one& en &0 &on de graito , debenada'tar&e mu, bien a la tobera3 durante el concentrado , colocaci/n del ta'/n.


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Cuchara


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Calculo del tiem'o de colada

tg

A

Ahh

dtgA

A

h

dh

A

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dt

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AhM

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Tota

Tota


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Solidiicaci/n

! SLIDI*ICACI+N DE LA PALAN,UILLA! Bara (ue el acero l0(uido 'ueda &olidiicar&e , ormar una

'iel re&i&tente a la& 'eroracione& del metal l0(uido e&

nece&ario remo6er el calor a tra6M& de la& 'arede& de lalingotera 'ara (ue &e eectQe el cambio de e&tado nece&ario, &e lle6a a cabo el 'roce&o de &olidiicaci/n3 inter6ienenlo& &iguiente& actore&)

! Secci/n de la barra

! Inten&idad del! enriamiento

! Tran&mi&i/n tMrmica

! 9elocidad de colada


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! EN*RIAMIENT DE LA PALAN,UILLA! Se eectQa mediante la rerigeraci/n directa3

mediante do& Jona& ocu'ada& con tuJo&roceadore& a la& cara& de la& 'alan(uilla&mediante buJo& 'ul6eriJadore& de agua3 elob7eto de e&ta rerigeraci/n e& de continuar la&olidiicaci/n del acero de manera (ue cuandola 'alan(uilla llegue a la Jona de corte ,a noe+i&ta ningQn 'unto de acero l0(uido.


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Deecto&) colada continua

! DE*ECTS DE LA PALAN,UILLA DEDE*ECTS DE LA PALAN,UILLA DECLADA CNTINUACLADA CNTINUA

! Lo& deecto& (ue 'ueden 'roducir&e en la&'alan(uilla& &e 'ueden &ubdi6idir en tre& gru'o&)

! . *ISURAS! La& i&ura& &e originan 'orten&ione& mec-nica& tMrmica& , tran&ormaci/n dea&e3 la &en&ibilidad a la ormaci/n de i&ura& &eincrementa 'or elemento& como) B3 S3 Sn3 Cu ,alta& tem'eratura& de colada.


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$.Falla& interna&

! a/ Grietas.-Se 'roducen 'or)! Tensiones me#0ni#as.-Cuando la& ten&ione& mec-nica& e+ceden la ela&ticidad 0&ica

cr0tica3 de'enden de la &ecci/n de radio de colada3 6elocidad de colada en la Jona de cambiode a&e.

! Tensiones T1rmi#as.-Originan la& i&ura& centrale& , &e 'roducen 'or incorrecta

rerigeraci/n.

! b/ Re#'%"e.-Originado 'or la regulaci/n del nQcleo l0(uido &iendo a6orecido 'or la orma'unteada del nQcleo , alta 6elocidad de colada.

! #/ Segrega#iones.-Longitudinale& , tran&6er&ale& a la barra en &eccione& 'e(uea& aectandoal C3 B3 S3 Sn3 Sb3 A&.

! &/ In#l%siones no met0li#as.-Originado 'or /+ido& 'roducto de la de&o+idaci/n re&to dematerial reractario de cuchara.

! e/ Poros internos.-Debido a la mala de&o+idaci/n del acero3 contenido alto % hidr/geno3uga de agua , 'or e+ce&o de aceite.


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5.Falla& e+terna&

! a/ Mar#a &e os#ila#in.-Debido a la ten&i/n &u'ericial del acerol0(uido 'or in&uiciente adhe&i/n del metal l0(uido de la lingotera en lacara e+terna de la barra3 'or mala lubricaci/n de la lingotera

! b/ Rebabas en la s%"er$i#ie.-Se 'roducen 'or una 'iel delgada en elni6el del acero l0(uido de la lingotera (ue a&e 'eroran , &olidiican.

! #/ *is%ras s%"er$i#iales.-Se originan 'or deormaci/n de la lingoteracon rodillo& gu0a&3 tem'eratura de colada mu, alto3 chorro ma&centrado , 'orcenta7e de aJure alto3 e&ta& alla& 'ueden oca&ionar

'eroracione&.

! &/ Poros en la s%"er$i#ie.-Originado 'or de&o+idaci/n3 incom'letalubricante con alto % de agua / dema&iada lubricaci/n.


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Tran&erencia de calor) ?$

$$

$

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21.

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S

!

SK

TTKA"

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$

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$

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ChmKca

ag#aingoteracaordentransmisicoef!

ChmKca

ingotera$arracaordentransmisicoef!

ChmcaorKcadeciatransferendecoefK

Ctoenfriamiendeag#adeaTem%erat#rT

C&'#idoacerodeaTem%erat#rT

ChmKca%iet(rmicaidadcond#cti$i

men%ie%aredadees%esorS

mareaA

hKcaencaordef#jo")onde

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41/64

;?:"$""mm@ ;total=""mm 1altura lingotera2

$$

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5

5

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S

!

S

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ChmKca

vac&odet(rmicaidadcond#cti$i

ChmKcaingoteraadet(rmicaidadcond#cti$i

=

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5

$

ChmKcatermicantransmisicoefK

mvac&odees%esoroh#eS

ChmKca

ingoteravac&ocaordentransmisidecoef!

ChmKca

vac&o%iecaordentransmisidecoef!

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$

$

5

$

D

$

5

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=

=

=


42/64

lingotera

! Biel de acero


43/64

Flo< &heet

noJJle) buJa


44/64

rerigeraci/n

'rimaria 1molde2

rerigeraci/n

&ecundaria 1agua2

! &


45/64

buJa


46/64

Tundi&h


47/64

Colada continua


48/64

Lingotera

! uJa

! &umergida


49/64

tem'eratura&

! termocu'la


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CSB) :"mm e&'e&or 'lanch/n

! . horno

! Soain

! ??""C

! $?..=""C

! $$..bobina


51/64


52/64

;EALFDe&ga&iicaci/nCoCo


53/64


54/64

Lingotera

! lu7o


55/64

4olde cur6o con endereJado de

'alan(uilla


56/64

linea&


57/64

4olde recto con doblado de

'alan(uilla6ertical


58/64

'lanch/n) &lab


59/64

Simulaci/n) buJa


60/64

Colada continua) 'lanch/n


61/64

&olidiicaci/n


62/64

Colada continua horiJontal


63/64

CoCohoriJontal


64/64

Colada continua horiJontalbarra&

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