Desenvolvimento de um modelo de previsão de fósforo para o convertedor LD da V&M do Brasil
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Luiz Fernando Andrade de Castro
Osmario Dellaretti Filho
Simao Pedro de Oliveira
Helio de Rezende Manetta
Osmario Dellaretti Filho
Simao Pedro de Oliveira
Helio de Rezende Manetta
Resumo
Para atender a crescente demanda de aços de baixo teor de fósforo a preços competitivos, a empresa V&M do Brasil investiu na otimização do processo de fabricação de aço em Convertedor LD. Na V& M do Brasil, o convertedor LD é o responsável pela redução do teor de fósforo proveniente das matérias-primas. Neste equipamento, o ambiente oxidante e a agitação intensa favorecem a ocorrência da reação de desfosforação entre o metal e a escória. No presente trabalho, foi desenvolvido um modelo de previsão do teor de fósforo no aço utilizando o conceito de distribuição de fósforo entre metal e escória. Para determinação das variáveis explicativas do modelo de partição foi empregada uma abordagem termodinâmica. O modelo de partição obtido evidencia a existência de uma significativa correlação entre os teores de fósforo no metal e na escória com a composição química da escória e a temperatura do metal líquido. O modelo de partição desenvolvido foi utilizado na previsão do teor de fósforo do aço no final de sopro. O modelo apresentou-se representativo para o processo e mostrou-se capaz de prever o teor de fósforo no aço, desde que haja boa precisão nas informações relativas à entrada de massa de fósforo no processo e à composição da escória de fim de sopro, especialmente os seus teores de CaO, MgO e Fe total. Em relação a estes itens, constatou-se a necessidade de melhorias para que o modelo de previsão de fósforo possa fornecer informações suficientemente confiáveis, de modo a eliminar a necessidade de análise de fósforo do aço no fim de sopro.
Abstract
To meet the increasing demand for low phosphorus steels at competitive costs, V&M Brazil invested on the optimization of its BOF steelmaking process. At V&M Brazil, dephosphorisation is mainly developed at the BOF shop. Phosphorus removal is a metal-slag reaction. To achieve high levels of dephosphorisation, anoxidant atmosphere with intense agitation is required. Slag composition also had a significant effect on phosphorus partition between slag and metal. In the present work, a model to evaluate the phosphorus partition has been developed based on industrial data obtained from the V&M BOF. The model indicated that the variables that have a more significant effect on the phosphorus partition are CaO, MgO and Fe contents of the slag and steel temperature at the end of the blow. The partition model was used in the prediction of the phosphorus content of the steel atthe end of the blow. The predictions of the model were in reasonable agreement with the experimental data, when provided precise information on the total phosphorus input and on slag composition, especially Fe, CaO and MgO contents, can be obtained. The results also pointed out that to attain higher levels of reliability of the predictions, further improvements in the quality of the data used in the model are required.
Assunto
Engenharia metalúrgica, Metalurgia extrativa
Palavras-chave
Desfosforação, Convertedor LD, Aciaria, Partição de fósforo