Dessulfuração Do Aço Em Desgaseificador Rh Por Meio De Modelo Matemático

Abstract

ResumoUm modelo matemático foi criado para simular a dessulfuração do aço no desgaseificador RH na condição de uma camada de escória sobrenadante adicionada dentro da câmara de vácuo após a subida do aço sob efeito da pressão. Tomou-se como base o modelo físico do LaSiP (Laboratório de Simulação de Processos) em escala 1:5 para a instalação industrial de uma usina brasileira. A validação do modelo foi realizada por meio da taxa de circulação do modelo físico e de sua simulação. A dessulfuração do aço foi realizada pelo modelo matemático para as condições operacionais da indústria e a avaliação de parâmetros como composição química e volume de escória foram investigadas. Ao final, obteve-se resultados compatíveis com os presentes na literatura e um modelo capaz de prever com grande confiabilidade a evolução do teor de enxofre ao longo do processo de dessulfuração. Considera-se, portanto que a prática de remoção de enxofre no RH é viável e tem-se uma rota adicional/alternativa ao forno panela. Palavras-chave: Dessulfuração; Aço; RH; Modelo matemático. A CFD MODEL TO SIMULATION OF STEEL DESULPHURIZATION IN RH DEGASSER AbstractA mathematical model was set-up to simulate and investigate the desulfurization process on the RH degasser. It was considered a top slag layer over steel, added at the vacuum chamber after the gas hold-up. The model was built considering the LaSiP (Process Simulation Laboratory) scaled 1:5 model of a industrial brazilian plant. The model validation was performed through circulation rate of the water model and mathematical 1:5 model. The steel desulfurization was carried out in the CFD model for the industrial conditions and some parameters such chemical composition and slag volume were investigated. The model came out with consistent results which fits at the literature data and shown a great reliability to predict the sulfur evolution during the process. Therefore, the desulphurization in RH degasser can be performed at industrial installations whit good gains expectations and a additional/alternative route is now available to the steel production chain.

Simulação Física E Matemática Da Penetração De De Gás Na Perna De Subida De Um Modelo Físico De Desgaseificador Rh

“…A Figura 5 compara resultados dos dois tipos de abordagens para o caso B1 com vazão de 50l/min. A previsão da previsão da taxa de circulação pelos modelos matemáticos de RH foi afetada pela forma de modelagem da interface água-ar na câmara de vácuo, em conformidade com trabalho recente de Costa e Tavares [5]. A Figura 6 apresenta previsões do modelo matemático estacionário para a condição B1 com vazão de gás de 50l/min.…”

“…As propriedades físicas da agua e ar adotadas nas simulações foram os padrões do software para esses materiais: densidade da água igual a 997kg/m³, viscosidade da água igual a 8,899×10 -4 Pa•s, massa molar do ar igual a 28,96g/mol e viscosidade do ar igual a 1,831×10 -5 Pa•s. O modelo utilizado é matematicamente similar ao adotado por outros autores [4][5][6]. Seus principais diferenciais são numéricos.…”

“…Modelos físicos e matemáticos foram empregados na literatura para melhorar o entendimento e otimizar o processo RH. No entanto, diversos modelos matemáticos falham na predição da penetração de gás na perna de subida do reator RH, de modo que o gás permanece aderido às paredes da perna de subida do equipamento [3][4][5][6]. Esse fato é preocupante, pois põe em dúvida a validade desses modelos matemáticos para duas aplicações de interesse prático: previsão da taxa de circulação do aço pela câmara de vácuo -importante parâmetro de processo -e análise das solicitações mecânica e química dos refratários da perna subida.…”

Taxa De Circulação E Previsão Do Comportamento Metal/Escória Em Modelo Físico De Um Reator Rh

“…Analisando a evolução da camada de óleo no topo da panela, eles avaliaram o tempo de residência e a quantidade de óleo disperso no interior do líquido em função da vazão de gás para determinar a melhor configuração para dessulfuração. Costa et al [4] propôs um processo de dessulfuração no RH pela adição de uma camada de escória sobrenadante no interior da câmara de vácuo após a subida do aço sob efeito da depressão. Foi utilizado um modelo matemático aplicado a condições industriais para analisar a dessulfuração do aço e avaliar a influência de parâmetros como composição química e volume de escória.…”

Comportamento Metal-Escória Em Modelo Físico De Um Reator Rh: Aplicação À Dessulfuração

“…Costa & Tavares [7] analisaram, via modelo matemático, a dessulfuração do aço líquido no reator RH por meio de escória sintética adicionada no interior da câmara de vácuo. Porém o modelo proposto previa a permanência de uma camada de escória sobrenadante ao aço na câmara de vácuo, desprezando o arraste desta escória para a panela.…”