Elaboração de modelo de dessulfuração de aço em forno panela
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Development of steel desulphurization model in ladle furnace
Primeiro orientador
Membros da banca
André Luiz Vasconcellos da Costa e Silva
Antonio Malynowskyj
Antonio Malynowskyj
Resumo
O enxofre é considerado uma impureza deletéria ao aço por reduzir a ductilidade à quente, exceto casos específicos, como em aços ressulfurados. As especificações de teor máximo de enxofre apresentam valores cada vez menores, enquanto a oferta de insumos com baixo teor de enxofre é cada vez mais escassa.
A aplicação de fundamentos científicos é um fator fundamental para o desenvolvimento do processo produtivo e obtenção de melhores resultados operacionais e, consequentemente, melhores resultados financeiros para a indústria siderúrgica. Neste trabalho será estudado o processo de dessulfuração de aço em FORNO PANELA sobre a ótica de aspectos termodinâmicos e cinéticos com o auxílio de software de termodinâmica computacional FactSage®.
A partir de dados industriais experimentais de dois tipos de aços acalmados ao alumínio, um com silício na composição química e outro sem silício na composição química, serão avaliados diversos parâmetros com influência na evolução da dessulfuração durante o processamento de corridas no forno-panela.
Foi possível simular o processo industrial utilizando relação entre potência de agitação e coeficiente efetivo de transferência de massa e foi definida uma taxa de entrada de oxigênio no sistema referente a reoxidação que ocorre no processo industrial. Os resultados da simulação demonstraram a importância dos teores de FeO e MnO da escória e de capacidade de sulfeto da escória para a eficiência do processo de dessulfuração.
Abstract
Sulfur is considered a deleterious impurity to steel because it reduces the hot ductility, except in specific cases, such as in resulfurized steels. The maximum sulfur content specifications show increasingly smaller values, while the supply of raw materials with low sulfur content is increasingly scarce.
The application of scientific fundamentals is a fundamental factor for the development of the productive process and obtaining better operational results and, consequently, better financial results for the steel industry. In this work, the steel desulphurization process in a LADLE FURNACE will be studied from the perspective of thermodynamic and kinetic aspects with the aid of computational thermodynamics software FactSage®
Based on experimental industrial data of two types of aluminum-killed steels, one with silicon in the chemical composition and the other without silicon in the chemical composition, several parameters with influence on the evolution of desulfurization during the processing of runs in the ladle furnace will be evaluated.
It was possible to simulate the industrial process using the relationship between mixing power and effective mass transfer coeficiente and it was necessary to apply an oxygen input rate to represent que actual reoxidation. The simulation results demonstrated the importance of the FeO and MnO contents of the slag and the slag sulfide capacity for the efficiency of the desulfurization process.
Assunto
Engenharia metalúrgica, Metalurgia extrativa, Fornos industriais, Dessulfuração, Aço
Palavras-chave
Dessulfuração de aço, Termodinâmica Computacional, Forno panela