Avaliação da reoxidação do aço líquido durante a metalurgia do distribuidor a partir de experimentos em escala de laboratório

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Alves, Pedro Cunha
• Orientador(a): Bielefeldt, Wagner Viana
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Termodinâmica computacional; Reoxidação; Metalurgia; Escória de aciaria
• Palavras-chave em Inglês: Computational thermodynamics; Reoxidation; Inclusions; Tundish; Resistive furnace; Laboratorial scale
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/194562

O aumento da limpeza inclusionária em aços especiais impulsionou a pesquisa sobre a remoção e modificação de inclusões durante as etapas de refino do aço líquido na aciaria. A diminuição da reoxidação durante a metalurgia do distribuidor se apresenta como um dos principais desafios para indústria siderúrgica nos próximos anos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a reoxidação do aço líquido durante a metalurgia do distribuidor em escala laboratorial. As interações do aço líquido com os materiais presentes no distribuidor (escória de distribuidor, cinza de casca de arroz e massa refratária) foram analisadas. O arranjo experimental foi definido a partir de uma revisão da literatura sobre experimentos em escala de laboratório com foco nas reações entre o aço líquido e a escória. A partir desta revisão, os principais parâmetros a serem controlados foram definidos. Além disso, a importância de cada parâmetro e os efeitos de sua modificação são apresentados. Os resultados experimentais foram comparados com a literatura e o equilíbrio termodinâmico calculado pelo programa FactSage v7.1. A partir destas comparações houve a validação do arranjo experimental. A configuração proposta servirá como base para o planejamento de futuros experimentos envolvendo aço e escória no Laboratório de Siderurgia (LaSid). Com relação à reoxidação do aço líquido no distribuidor, os seguintes aspectos são destacados: entre as duas massas refratária utilizadas, o material a base de MgO-CaO apresentou uma menor reoxidação e formação de inclusões de espinélio como produto de reoxidação. Para a massa refratária a base de MgO, as inclusões formadas foram predominantemente de alumina e sólidos no sistema óxido CaO-Al2O3-SiO2. Com relação aos experimentos com a presença de escória, ao utilizar somente a escória de cálcio-aluminato as inclusões formadas se apresentaram como alumina e um bom nível de limpeza foi atingido. A adição de cinza de casca de arroz, junto a escória de distribuidor, aumentou a reoxidação do aço líquido. Nestes experimentos, foi verificado a formação de inúmeras inclusões líquidas no sistema óxido CaO-Al2O3-SiO2 além de um aumento no diâmetro médio das inclusões. Os experimentos com a massa refratária a base de MgO-CaO e somente com escória de distribuidor apresentaram os melhores resultados com relação a reoxidação, apresentando um bom nível de limpeza inclusionária. O uso destes materiais é recomendado para diminuir a reoxidação do aço líquido na metalurgia do distribuidor.