Desenvolvimento do modelo de previsão de enxofre na dessulfuração de gusa em carro torpedo

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Autor(es): dc.contributorCastro, José Adilson de-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/4613010410524009-
Autor(es): dc.contributorSilva, Andre Luiz V. da Costa e-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/9289063468294129-
Autor(es): dc.contributorFerreira, Alexandre Furtado-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/8648089123168415-
Autor(es): dc.contributorVernilli Junior, Fernando-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/2230628461899396-
Autor(es): dc.contributorSilva, Sidiney Nascimento-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/1821184072761525-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/9176912850733128-
Autor(es): dc.creatorSantos, Rafaela Pacheco Malvão dos-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T17:25:43Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T17:25:43Z-
Data de envio: dc.date.issued2022-11-15-
Data de envio: dc.date.issued2022-11-15-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/26938-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/750079-
Descrição: dc.descriptionA maior parte das usinas integradas no Brasil opera com conversores a oxigênio. Considerando que o conversor não é um reator apropriado para dessulfuração, devido às condições termodinâmicas, o gusa deve ser dessulfurado nas etapas anteriores à de refino do aço. Com o aumento da gama de produção de aços com baixos teores de enxofre (abaixo de 50ppm), é necessário gusa de boa qualidade para carregamento nos conversores LD, ou seja, com teores baixíssimos de enxofre. O gusa pode ser dessulfurado em carros torpedo ou em panelas de transferência, já que a dessulfuração do gusa é termodinamicamente favorável, devido às condições redutoras e altas temperaturas. Dentre os vários processos de dessulfuração do gusa o uso da injeção de misturas ricas em carbureto de cálcio é especialmente eficiente e econômico. Do ponto de vista termodinâmico, a dessulfuração possível é praticamente ilimitada neste processo, mas o conhecimento da cinética do processo é essencial para seu controle e uso eficiente. Dessa maneira, neste trabalho, buscou-se avaliar a literatura disponível para fornecer subsídios à elaboração de um modelo matemático para a cinética do processo de dessulfuração usado em escala industrial. Foram realizados testes industriais e coletadas amostras de escória e de gusa em quatro momentos do processo de dessulfuração em carro torpedo. Dentre os modelos cinéticos disponíveis, o modelo de Oeters, foi selecionado por sua simplicidade e adequação às condições da Companhia Siderúrgica Nacional. Com os dados obtidos na amostragem, derivou-se um modelo adaptado daquele de Oeters para uma equação de previsão do teor de enxofre ao longo da dessulfuração. Tal modelo possui uma constante cinética k que leva em consideração a influência do efeito da temperatura, o efeito do teor de silício no gusa, o coeficiente de transferência de massa, o tempo de residência da partícula dessulfurante no banho e o diâmetro da partícula, assim como a taxa de injeção e o peso de gusa a ser dessulfurado. Os resultados encontrados mostraram no teste de hipóteses que não houve diferenças estatísticas entre as duas populações, enxofre real e enxofre estimado pelo modelo, com 95% de confiança. Desta maneira, será possível a implementação deste modelo no nível 2 de controle de processo na estação de dessulfuração de gusa em carro torpedo da CSN. Além disso, como resultados do trabalho, verificou-se que as variáveis % de silício e temperatura do gusa melhoram a cinética da dessulfuração. E não foi observado um tempo de incubação para a dessulfuração, como relatado por outros autores.-
Descrição: dc.descriptionWith the increase of the production range of steels with low sulfur content (less than 50ppm), it is necessary a good quality of hot metal for loading in the converters, then very low sulfur content is required. Since the converter is not a suitable reactor for desulphurization, due to thermodynamic conditions, the hot metal must be desulphurized in the previous steps of the refining, to avoid as much as possible more expensive ladle metallurgy operations. So that, hot metal can be desulphurized in torpedo ladles or transfer ladles, since it is thermodynamically very advantageous, due to high temperature and thermodynamic conditions. Among the various hot metal desulphurization processes the use of injection of mixtures rich in calcium carbide is especially efficient and cost effective. From the thermodynamic point of view, the possible desulphurization is virtually unlimited in this process, but the process kinetics knowledge is essential for its control and efficient use. In this way, this work, seeks to evaluate the available literature to provide subsidies to development of a mathematical model for kinetics of the desulfurization process used in industrial scale. Industrial tests were carried out and slag and hot metal samples were collected in four different times in the desulfurization process. Among several available kinetic models, Oeter’s one was selected due it’s simplicity and adequate at CSN’s conditions. With the data obtained from samples, it was derived an adapted model from Oeter’s one for a prediction equation of sulfur during desulfurization. This model has a kinetic constant k, which takes into account the influence of the temperature effect, the effect of silicon content in the hot metal, the mass transfer coefficient, the residence time of the particle into bath and the particle diameter, as well as the injection rate and hot metal weight to be desulphurized. The results of samples showed in the hypotheses test that there were no statistical differences between the two populations, real sulfur and estimated sulfur by the model, with 95% of reliability. In this way, it is possible to implement this model at level 2 process control in desulphurization of hot metal in torpedo ladle station. Besides that, the results of this work, confirmed that silicon content and temperature of hot metal increase the kinetic of desulfurization. And it wasn’t observed the incubation time for desulfurization, as reported by others authors.-
Descrição: dc.description101 p.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectEnxofre-
Palavras-chave: dc.subjectDessulfuração-
Palavras-chave: dc.subjectCarro torpedo-
Palavras-chave: dc.subjectGusa-
Palavras-chave: dc.subjectModelo matemático-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia Metalúrgica-
Palavras-chave: dc.subjectEnxofre-
Palavras-chave: dc.subjectGusa-
Palavras-chave: dc.subjectDessulfuração-
Palavras-chave: dc.subjectModelo matemático-
Palavras-chave: dc.subjectProdução intelectual-
Palavras-chave: dc.subjectSulfur-
Palavras-chave: dc.subjectDesulphurization-
Palavras-chave: dc.subjectTorpedo ladle-
Palavras-chave: dc.subjectHot metal-
Palavras-chave: dc.subjectMath model-
Título: dc.titleDesenvolvimento do modelo de previsão de enxofre na dessulfuração de gusa em carro torpedo-
Tipo de arquivo: dc.typeDissertação-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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