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A UTILIZAÇÃO DA TERMODINÂMICA COMPUTACIONAL NA PREVISÃO DO EQUILÍBRIO DE REAÇÕES EM ACIARIA

A UTILIZAÇÃO DA TERMODINÂMICA COMPUTACIONAL NA PREVISÃO DO EQUILÍBRIO DE REAÇÕES EM ACIARIA

Authorship

OERTEL, LUCIANA DA COSTA; SILVA, ANDRÉ LUIZ VASCONCELLOS DA COSTA E

OERTEL, LUCIANA DA COSTA

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SILVA, ANDRÉ LUIZ VASCONCELLOS DA COSTA E

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DOI

10.5151/2594-5300-29Aciaria-45-60

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Abstract

Os tratamentos de metalurgia secundária tais como desoxidação, dessulfuração e controle de morfologia e tipo de inclusões podem ser otimizados através do conhecimento do equilíbrio das reações entre o aço, escória e outras fases não-metálicas presentes no líquido. Desta forma, através do controle da composição química do aço e da escória é possível otimizar a composição final do aço e melhorar o controle sobre a formação de inclusões não-metálicas, tanto as prejudiciais à conformação mecânica ou causadoras de bloqueios de válvula de lingotamento como, eventualmente, aquelas desejáveis para o controle das propriedades do produto final. No entanto, o tratamento termodinâmico deste tipo de problema é complicado pela quantidade de elementos que interagem em solução no aço líquido e, principalmente, pela complexidade do comportamento das escórias empregadas em siderurgia. O emprego de técnicas de termodinâmica computacional permite eliminar grande parte dos problemas decorrentes do número de solutos e sua interação e, presentemente, alguns modelos para a descrição das propriedades termodinâmicas de escórias já permitem que resultados com significado prático sejam obtidos. Neste trabalho é discutido o uso do modelamento termodinâmico na solução de problemas de equilíbrio em aciaria. São apresentados os principais modelos utilizados para os cálculos de equilíbrio metal-escória, as diferenças entre eles e vantagens e desvantagens em sua aplicação. Além disto, algumas aplicações são apresentadas e comparadas a dados experimentais previamente publicados.

Os tratamentos de metalurgia secundária tais como desoxidação, dessulfuração e controle de morfologia e tipo de inclusões podem ser otimizados através do conhecimento do equilíbrio das reações entre o aço, escória e outras fases não-metálicas presentes no líquido. Desta forma, através do controle da composição química do aço e da escória é possível otimizar a composição final do aço e melhorar o controle sobre a formação de inclusões não-metálicas, tanto as prejudiciais à conformação mecânica ou causadoras de bloqueios de válvula de lingotamento como, eventualmente, aquelas desejáveis para o controle das propriedades do produto final. No entanto, o tratamento termodinâmico deste tipo de problema é complicado pela quantidade de elementos que interagem em solução no aço líquido e, principalmente, pela complexidade do comportamento das escórias empregadas em siderurgia. O emprego de técnicas de termodinâmica computacional permite eliminar grande parte dos problemas decorrentes do número de solutos e sua interação e, presentemente, alguns modelos para a descrição das propriedades termodinâmicas de escórias já permitem que resultados com significado prático sejam obtidos. Neste trabalho é discutido o uso do modelamento termodinâmico na solução de problemas de equilíbrio em aciaria. São apresentados os principais modelos utilizados para os cálculos de equilíbrio metal-escória, as diferenças entre eles e vantagens e desvantagens em sua aplicação. Além disto, algumas aplicações são apresentadas e comparadas a dados experimentais previamente publicados.

Keywords

termodinâmica, escória, forno panela, inclusões

termodinâmica, escória, forno panela, inclusões