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Type: Dissertação de Mestrado
Title: Avaliação do impacto do teor de enxofre de carvões metalúrgicos nos seus valores em uso
Authors: Michel Rodrigues Leite
First Advisor: Luiz Fernando Andrade de Castro
First Referee: Mauricio Covcevich Bagatini
Second Referee: Anderson Willian de Souza Baltazar
Abstract: A origem do enxofre no aço está relacionada com a utilização do coque e a injeção de carvão pulverizado para a produção de ferro-gusa nos altos-fornos. Para alguns tipos de aço maiores teores de enxofre são necessários devido à formação de camadas de sulfeto, o que aumenta a usinabilidade. No entanto, na maioria dos aços são requeridos baixos teores de enxofre porque este elemento afeta a isotropia das propriedades mecânicas, notadamente a tenacidade. Considerando-se a limitada capacidade de dessulfuração no refino primário do aço, são necessários processos de dessulfuração entre o alto-forno e aciaria. Este trabalho teve como objetivo avaliar o impacto do teor de enxofre dos carvões metalúrgicos nos seus valores em uso. Valor em uso é definido como sendo o preço máximo que uma determinada empresa está disposta a pagar por um material de substituição, sem deteriorar os resultados econômicos. Foi desenvolvido o modelamento matemático integrado das etapas de coqueria, altoforno e dessulfuração com o intuito de avaliar o impacto do teor de enxofre dos carvões metalúrgicos nos seus valores em uso. Os agentes dessulfurantes considerados foram magnésio, escória sintética, carbureto de cálcio e mistura à base de óxido de cálcio. A penalidade estimada por agência de avaliação de preços para cada 0,10% de enxofre adicional no carvão é de 1,20 $/t, considerando o preço do carvão de referência igual a 120 $/t. Os resultados mostraram que para 18 das 19 condições avaliadas os valores estimados de penalidade por enxofre adicional foram menores e consequentemente os valores em uso dos carvões foram maiores que os valores publicados pela agência de avaliação de preços. Os valores de penalidade estimados ficaram entre 0,41 $/t e 1,45 $/t, sendo que o menor valor foi obtido na dessulfuração com magnésio, considerando partição de enxofre no alto-forno igual a 60 e o maior valor foi obtido na dessulfuração com escória sintética, considerando uma temperatura do gusa igual à 1300oC.
Abstract: The origin of sulfur in steel is mainly related to the use of coke on pig iron production in blast furnaces. For some types of steel higher sulfur levels are required due to layers formation of sulfide, which increases machinability. However in most of steels, low sulfur levels are required because this element affects the isotropy of mechanical properties, especially toughness. Considering the limited desulfurization capacity in the primary refining of steel, desulfurization processes between the blast furnace and steel plant are required. This work aims to assess the impact of the sulfur content of metallurgical coals on their values in use. Value in use is the maximum price that a particular company is willing to pay for a replacement material without deteriorating economic results. It was developed an integrated mathematical model of coke oven, blast furnace and desulfurization process in order to assess the impact of the metallurgical coal sulfur content in its value in use. The desulfurizing agents considered were magnesium, synthetic slag, calcium carbide and calcium oxide based mixture. The penalty estimated by price assessment agency for each 0.10% additional sulfur in the coal is 1.20 $/t, considering the price of coal reference equal to 120 $/t. The results showed that in the 18 of the 19 evaluated conditions values of penalties for additional sulfur were lower and therefore the values in use of coals were higher than values published by price assessment agency. The estimated penalty values were between 0.41 $/t and 1.45 $/t. The lowest value was obtained in desulfurization with magnesium, considering sulfur partition in the blast furnace equal to 60 and the highest value was obtained in desulfurization with synthetic slag, considering a pig iron temperature equal to 1300oC.
Subject: Engenharia metalúrgica
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9WUHXE
Issue Date: 6-Mar-2015
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