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http://hdl.handle.net/1843/47125| Type: | Dissertação |
| Title: | Modelagem do fator compensação "K" da equação de balanço de quantidade de movimento em banho metálico no LD |
| Authors: | Willian dos Reis Lima |
| First Advisor: | Maurício Covcevich Bagatini |
| First Co-advisor: | Breno Totti Maia |
| First Referee: | Roberto Parreiras Tavares |
| Second Referee: | Leandro Rocha Lemos |
| Abstract: | Através da equação de balanço de quantidade de movimento pode ser mensurada a efetividade de um sopro de oxigênio, entretanto, nesta equação o fator de compensação “K” é um importante termo que não tem sido alvo de evolução por estudiosos. O domínio deste fator, e sua correta aplicação possibilita a redução dos tempos de processo e ganhos de produtividade. O presente trabalho teve como principal objetivo estudar o fator de compensação “K” da equação de balanço de quantidade de movimento em banho metálico nos convertedores LD através da modelagem física. Foram realizados ensaios em escala reduzida com relações de similaridade para caracterizar a interação do jato com o banho metálico, aplicando as variáveis de processo que são consideradas primordiais na etapa de sopro de oxigênio. Os resultados mostraram que a configuração que possuiu menor número de bocais, maior vazão de ar e menor distância banho lança (DBL), possuiu maior penetração. O aumento do número de bocais propiciou a redução na penetração do jato, em decorrência do aumento do número de pontos de injeção mantendo o diâmetro crítico do bocal. A influência positiva da vazão de ar das ventaneiras na penetração do jato foi notada, desde que não ocorra colisão entre os jatos dos bocais da lança com os jatos das ventaneiras. O modelo trifásico, onde foi considerada a camada de óleo, apresentou menor penetração quando comparado o modelo bifásico, devido a camada de óleo ser um elemento de resistência a ser vencido pelo jato de ar. Aplicando as penetrações na nova equação desenvolvida, os valores de “K” foram obtidos, e apresentaram pequenas variações quando comparados os modelos. Os valores de “K” foram comparados com um estudo similar realizado por Maia (2016) e apresentaram significativas diferenças. A equação desenvolvida no presente trabalho baseou-se no método cubic depressure que gerou como resposta apenas uma raiz real, tornando o método incapaz de calcular uma solução sem sentido físico, sendo esta uma importante diferença entre as equações de outros autores analisadas. |
| Abstract: | Through the momentum balance equation, the effectiveness of the blow in BOF reactors can be estimated. However, there is a term in this equation that is not considered by all scholars in this area, the compensation factor “K”. The complete domain of this factor and their application correctly promote reductions in process times and productivity gains. The present work aims at performing a study of the compensation factor "K" of the momentum balance equation in the metallic bath in the LD converters, for this a physical model test it was made. The similarity relations to characterize the metallic bath jet interaction, applying process variables essentials in oxygen blow step it has been considered. The results showed a configuration that has greater jet penetration has a smaller number nozzle number, greater airflow and smaller DBL. The nozzle number increase promoted the jet penetration decrease due to the increase of the injection point number keeping the critical diameter of the nozzle. The good influence of the tuyeres airflow in the jet penetration it was notice, as long as it does not occur jet collision between airflow of the lance and airflow of the tuyeres. The three-phase model where the oil layer was considered had smaller penetration compared to the two-phase model because the oil layer is a resistance element to be overcome by the air jet. Applying the penetrations got in three-phase and two-phase models in the newly developed equation, the “K” value was determined and showed smaller variations when was compared to the models. A comparison between “K” obtained in this study with that determined by MAIA (2016) showed a significant difference. The new development of the equation has been made through the cubic depressure method, who that enabled the evaluation of a single real root as an answer. The application of the method developed in the present work will lead to the reduction in the processing time and increase of productivity of BOF reactors. |
| Subject: | Engenharia metalúrgica Metalurgia extrativa |
| language: | por |
| metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| metadata.dc.publisher.department: | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA METALÚRGICA |
| metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Materiais e de Minas |
| Rights: | Acesso Aberto |
| metadata.dc.rights.uri: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/pt/ |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/47125 |
| Issue Date: | 23-Nov-2021 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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