Ref.: MceMcc23-001
Apresentador: Roberto Jorge Lauriston
Autores (Instituição): Lauriston, R.J.(Universidade Federal do Ceará);
Resumo:
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 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 ausente de defeitos, porém o flúor (proveniente do fluoreto de cálcio) é indesejável sob o ponto de vista ambiental e de segurança no trabalho. 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 pico exotérmico na curva térmica da DSC. A taxa de liberação de calor é proporcional à taxa de cristalização. Então o grau relativo de cristalinidade pode ser obtido pela relação entre a área parcial e área total do pico exotérmico de cristalização. A partir da equação de Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov (JMAK), foram obtidas as taxas de cristalização (k) em diferentes isotermas e o parâmetro de Avrami n foi de 3,16. Nesse caso, para o valor de n calculado, ocorre a nucleação heterogênea (morfologia cristalina tridimensional) confirmada pela microscopia eletrônica de varredura do pó fluxante A. O parâmetro cinético k foi usado para determinar a energia de ativação de cristalização (Ea) através da equação de Arrhenius. A Ea calculada experimentalmente do pó fluxante A foi de -798,24 kJ/mol. O valor negativo indica que a cristalização mostra um comportamento anti-Arrhenius, onde a velocidade da transformação aumenta com a redução da temperatura. Considerando que o valor da Ea seja constante, a taxa de nucleação N é governada apenas pelo termo termodinâmico da variação de energia livre para formação de núcleos estáveis ?G*, que é inversamente proporcional ao grau de super-resfriamento.