ResumoOs fluxantes são misturas de minerais que em contato com aço irão fundir e gerar uma escória líquida que irá permitir a troca térmica e favorecer a lubrificação ao longo da interface placa/molde. Durante o processo de lingotamento contínuo de placas parte do filme de escória irá solidificar-se tendendo a formar fases amorfas e/ou cristalinas. O aumento na temperatura de solidificação bem como a formação de camada cristalina reduz a transferência de calor e pode repercutir em uma pele de aço mais fina favorecendo o breakout. Por outro lado, estas condições, como promovem uma solidificação do aço mais cuidadosa reduz a formação de trincas longitudinais a quente, depressões entre outros defeitos. Neste trabalho usando o software Thermocalc® simulou-se a formação de fases para dois tipos de pós fluxantes em função da temperatura. Usando o software FactSage estimaram-se os valores de viscosidade. Através de análise por difração de raios-x, microscopia eletrônica de varredura e análise térmica diferencial, buscou-se estabelecer as relações entre as propriedades e resultados esperados para cada tipo de pó fluxante no processo de lingotamento contínuo de placas.
ResumoDevido ao fato que a exigência por menores teores de enxofre em alguns tipos de aços, torna-se interessante investigar a eficiência na dessulfuração dos materiais já conhecidos com matérias primas alternativas. Duas dessas novas matérias primas que podem ser utilizadas no processo de dessulfuração são o resíduo de mármore e a sodalita. Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a eficiência de dessulfuração em ferro-gusa por misturas contendo resíduo de mármore, sodalita e agentes dessulfurantes convencionalmente utilizados. Os testes foram realizados a 1400°C, em uma atmosfera inerte (Ar) com agitação constante. Os testes experimentais mostraram que 50 a 90% da dessulfuração ocorreu em até 15 minutos. As misturas contendo fluorita foram os que apresentaram maior eficiência de dessulfuração. A adição de sodalita ocasionou uma queda na eficiência de dessulfuração. Palavras-chave: Dessulfuração; Sodalita; Resíduo de mármore. DETERMINATION OF THE INFLUENCE OF HOT METAL DESULFURIZING MIXTURES COMPOSITION USING COMPUTATIONAL THERMODYNAMICS AbstractDue to fact that lesser sulfur content is required in steel, investigate the desulfurization efficiency from alternative raw materials become interesting. Two of these raw materials that can be used in the desulfurization process are marble waste and sodalite. Thus, the aim of this paper is to evaluate the desulfurization efficiency in pig iron for mixtures containing marble waste, sodalite and desulfurizing agents conventionally used. The tests were performed at 1400°C. Argon was used to create an inert atmosphere. In addition, the bath was agitated constantly. The essays showed that 50 to 90% of sulfur was removed up to 15 minutes. The mixtures containing fluorite showed higher desulfurization efficiency. The addition of sodalite caused a decrease on desulfurization efficiency.
ResumoUm dos problemas enfrentados pela maior parte das aciarias relaciona-se à redução do percentual de fósforo do aço. Reduzir o fósforo contido no aço tornou-se um requisito fundamental nas siderúrgicas que utilizam convertedores LD, devido à crescente demanda do mercado por aços especiais, como por exemplo, aços para a indústria automobilística. Durante o processo de desfosforação, as principais fases sólidas que podem se formar na escória de convertedor são CaO, MgO, silicato dicálcico (2CaO.SiO 2 ), fosfato tricálcico (3CaO.P 2 O 5 ), formado pela oxidação do fósforo, e o 3CaOSiO 2 .3CaOP 2 O 5 . O objetivo deste trabalho é estudar a formação destes compostos e avaliar a influência das fases sólidas formadas durante o processo de desfosforação do aço. Para isto foram analisadas quatro composições químicas de escórias com diferentes teores de CaO e FeO, sendo duas composições médias das escórias estudadas pela Usiminas, uma escória da literatura e uma escória desfosforante elaborada para pesquisa. Os resultados mostraram em quais composições ocorrem a formação das fases sólidas citadas e sua influência no processo. Palavras-chave: Convertedores LD; Desfosforação; Fases sólidas. INFLUENCE OF SOLID PHASES IN STEEL DEPHOSPHORIZATION AbstractOne of the problems faced by most of the steelmakings is related to the reduction in the percentage of phosphorus in steel. Reduce phosphorus contained in steel has become a key requirement in steelmakers using LD converters, due to the increasing market demand for special steels, such as steels for the automotive industry. During the process of dephosphorization, a main solid phases that can form in slag is dicalcium silicate (2CaO.SiO 2 ), tricalcium phosphate (3CaO.P 2 O 5 ), formed by the oxidation of phosphorus, and the 3CaOSiO 2 .3CaOP 2 O 5 . The aim of this work is to study the formation of these compounds and to evaluate the influence of the solid phases formed during the process of dephosphorization of steel. For this four chemical compositions of slag with different CaO and FeO were analyzed, two are average compositions of slag studied by Usiminas, one literature slag and one slag elaborated for search. The results showed which compositions occur the formation of solid phases mentioned and their influence in the process.
ResumoO objetivo deste trabalho é estudar a influência das fases sólidas e líquidas formadas na desfosforação de ferro gusa. As escórias foram feitas a bases de Cal, resíduo de mármore e carepa. Neste trabalho também foi investigada a utilização de fluorita e barrilha nas escórias produzidas, objetivando avaliar as melhores condições para o processo de desfosforação de ferro-gusa. Experimentos em escala laboratorial foram realizados com a adição das misturas desfosforantes iniciais, na forma in natura, a temperatura de 1.400ºC e de composição química conhecida. Para efeitos comparativos das adições, os experimentos foram realizados com agitação mecânica. Foram utilizados cadinhos de MgO para a fusão do ferro-gusa. Amostras do ferro-gusa foram retiradas em intervalos apropriados, para o monitoramento de sua composição química e, após o tratamento, foram obtidas amostras da escória final, sendo comparadas as composições finais as iniciais. Os resultados foram comparados com vista na análise da eficiência das escórias e no processo de desfosforação, com o uso dos programas ThermoCalc e FactSage. Palavras-chave: Desfosforação; Ferro-gusa; ThermoCalc; FactSage. INFLUENCE OF PHASE COMPOSITION IN HOT METAL DEPHOSPHORIZATION AbstractThe aim of this work is to study the influence of solid and liquid phase composition in hot metal dephosphorization. The slag was composed by lime, marble waste and mill scale. This work also investigated the use of fluorite and soda ash, to evaluate the best conditions for the process of hot metal dephosphorization. Laboratory scale experiments were conducted with the addition of the initial mix, in natura, in hot metal at a temperature of 1,400ºC and known chemical composition. For comparative purposes, the experiments were carried out with mechanical stirring. MgO crucibles were used for melting. Samples of hot metal were taken at appropriate intervals, to monitor its chemical composition and, after the treatment, the final slag samples were obtained and compared the final compositions with the initials. The results were compared in order to analyze the efficiency of the slag and the dephosphorization process, with the use of Thermocalc and FactSage software.
ResumoDevido às influências deletérias do fósforo sobre as propriedades do aço e os teores cada vez mais altos de fósforo no minério, a remoção do mesmo através do processo de desfosforação do ferro-gusa ganha cada vez mais importância. Este trabalho tem como objetivo a avaliação termodinâmica de misturas a base de CaOFeO utilizadas no processo de desfosforação de ferro-gusa. A avaliação termodinâmica foi realizada através dos softwares termodinâmicos, ThermoCalc e FactSage, os quais mostraram-se eficazes na determinação da concentração de fósforo de equilíbrio no metal, fases presentes e temperatura de fusão das misturas. Palavras-chave: Pré-tratamento de ferro-gusa; Desfosforação; Termodinâmica computacional. METHODOLOGY FOR DEPHOSPORIZATION EFFICIENCY PREDICTION OF HOT METAL USING THERMODYNAMICS SOFTWARES AbstractDue to the injurious influences of phosphorus on the properties of steel and increasingly high contents of phosphorus in the ore, the removal of it through the process of hot metal dephosphorization has achieved an increasing importance. The objective of this article is the thermodynamic evaluation of mixtures based on CaOFeO, used in the process of hot metal dephosphorization. The thermodynamic evaluation was performed using computational thermodynamic software FactSage, which were effective in determining the equilibrium phosphorus concentration in the metal, present phases, and melting temperature of the mixtures.
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