Aço cromo- molibdênio ASTM A387 grau 22 classe 2 e sua soldabilidade aplicado em fabricação de conversores-LD
Carregando...
Data
Autor(es)
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Monografia de especialização
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Ariel Rodriguez Arias
Eduardo Anacleto Barcelos
Eduardo Anacleto Barcelos
Resumo
O aço ASTM A387 Grau 22 Classe 2 normalizado e revenido tem sido amplamente empregado
na fabricação de Convertedores, devido ao seu teor de cromo e molibdênio. Essa combinação
proporciona uma maior resistência à alta temperatura, bem como à ação corrosiva do hidrogênio
e à fluência, que são os principais fatores que limitam a vida útil desses equipamentos. Embora
o aço DIN 16MO3 e ASTM A516 tenham sido previamente utilizados, as empresas tem
demonstrado uma preferência crescente pelo aço ASTM A387 Grau 22 Classe 2, devido ao seu
desempenho superior em relação aos aços mencionados acima, além de ser economicamente
viável devido à sua longa vida útil. As indústrias metalúrgicas estão exigindo um aço que
funcione bem em temperaturas elevadas, e o aço ASTM A 387 Grau 22 Classe 2, atende bem
a esse requisito. E com boa resistência à corrosão e à oxidação, o mesmo é uma boa opção. O
limitante da vida desses Convertedores está associado ao fenômeno de deterioração conhecido
como fluência, caracterizado como uma deformação a temperaturas elevadas através da
aplicação de tensões abaixo do limite de escoamento do material. Transformações
metalúrgicas associadas a essas temperaturas elevadas aceleram o processo de fluência
reduzindo a vida útil dos equipamentos. Fatores, principalmente econômicos, motivam o
estudo do prolongamento da vida desses equipamentos, visto que além dos custos de
material e mão-de-obra referentes aos reparos ou substituições, estão presentes os custos
relativos ao lucro cessante durante a parada de manutenção associada. Esses Convertedores-LD
são utilizados na produção de aço líquido e estão submetidos às tensões e aos ciclos térmicos e
mecânicos inerentes ao processo de fabricação do aço. È importante realizar ensaios de fluência
e previsão de vida útil dos aços, considerando as condições reais de operação. As previsões das
vidas foram feitas em função das curvas de deformação de cada material no estágio secundário
da fluência, considerando faixas de deformações entre 1,0 e 1,5%, conforme aplicado em
projetos de conversores-LD, e o aço ASTM A387 GR.22 CL.2 teve a menor taxa de fluência.
Uma das falhas nos Convertedores durante sua operação é a deformação por fluência que leva
à supressão da folga existente entre o vaso e o anel de munhão do conversor-LD, por isso a
escolha de um aço que funcione bem a altas temperaruras. Na soldabilidade deve ter um
acompanhamento rigoroso, devido ao aporte de calor depositado no metal, seguindo com
preciosismo o procedimento de soldagem principalmente nas temperaturas de préaquecimento, interpasse, pós- aquecimento, tratamento térmico e inspeção final.
Abstract
ASTM A387 Grade 22 Class 2 normalized and tempered steel has been widely used in the
manufacture of Converters, due to its chromium and molybdenum content. This combination
provides greater resistance to high temperatures, as well as to the corrosive action of hydrogen
and creep, which are the main factors limiting the useful life of this equipment. Although DIN
16MO3 and ASTM A516 steel have previously been used, companies have shown a growing
preference for ASTM A387 Grade 22 Class 2 steel, due to its superior performance compared
to the aforementioned steels, as well as being economically viable due to its long service life.
Metallurgical industries are demanding a steel that performs well at high temperatures, and
ASTM A 387 Grade 22 Class 2 steel meets this requirement well. And with good resistance to
corrosion and oxidation, it is a good choice. The limiting factor in the life of these converters
is associated with the deterioration phenomenon known as creep, characterized as deformation
at high temperatures through the application of stresses below the yield strength of the material.
Metallurgical transformations associated with these high temperatures accelerate the creep
process, reducing the useful life of the equipment. Factors, mainly economic, motivate the study
of extending the life of this equipment, since in addition to the material and labor costs related
to repairs or replacements, there are also costs related to loss of profit during the associated
maintenance stoppage. These LD-converters are used in the production of liquid steel and are
subjected to the stresses and thermal and mechanical cycles inherent in the steelmaking process.
It is important to carry out creep tests and predict the useful life of the steels, taking into account
real operating conditions. Life predictions were made based on the deformation curves of each
material in the secondary stage of creep, considering deformation ranges between 1.0 and 1.5%,
as applied in LD-converter projects, and ASTM A387 GR.22 CL.2 steel had the lowest creep
rate. One of the flaws in converters during operation is creep deformation, which leads to the
suppression of the gap between the vessel and the trunnion ring of the LD-converter, which is
why it is important to choose a steel that works well at high temperatures.
Weldability must be closely monitored, due to the amount of heat deposited in the metal, and
the welding procedure must be carefully followed, especially in terms of pre-heating, interpass,
post-heating, heat treatment and final inspection temperatures.
Assunto
Soldagem, Aço cromo, Matérias - Deformações, Conversores, Soldabilidade
Palavras-chave
Aços Cr-Mo, Fluência, Conversores-LD, Soldabilidade
Citação
Departamento
Endereço externo
Avaliação
Revisão
Suplementado Por
Referenciado Por
Licença Creative Commons
Exceto quando indicado de outra forma, a licença deste item é descrita como Acesso Aberto