Title

ANÁLISE TERMODINÂMICA DA INCORPORAÇÃO DE HIDROGÊNIO NO AÇO LÍQUIDO A PARTIR DA UMIDADE DE ESCÓRIAS DO SISTEMA CaO-MgO-SiO2-Al2O3

THERMODYNAMIC ANALYSIS OF HYDROGEN PICK-UP IN STEEL THROUGH MOIST SLAGS OF THE SYSTEM CaO-MgO-SiO2-Al2O3

Authorship

Zorzato, Marília Girardi; Reis, Bruno Henrique; Dias, Janine Hastenteufel; Bielefeldt, Wagner Viana; Vilela, Antônio Cezar Faria

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Reis, Bruno Henrique

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Dias, Janine Hastenteufel

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Bielefeldt, Wagner Viana

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Vilela, Antônio Cezar Faria

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DOI

10.5151/2594-5327-23592

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Abstract

Durante a fabricação do aço, a etapa de refino secundário tem como um de seus objetivos a redução do teor de hidrogênio. Porém, o processo de desgaseificação e as previsões finais do teor de hidrogênio no produto devem presumir a existência de um fator de captura deste elemento pelo aço líquido, proveniente de diferentes fontes. Este trabalho tem como objetivo desenvolver um estudo termodinâmico sobre a influência de um dos principais contribuintes com o aumento dos teores finais de hidrogênio: a umidade do ar capturada pela escória e repassada ao aço líquido. Para tanto, é utilizado o programa de simulação termodinâmica FactSage, capaz de quantificar a influência das escórias no teor final de hidrogênio no ferro, sob duas abordagens: considerando escórias líquidas e escórias com possíveis frações sólidas. As escórias analisadas foram as do sistema quaternário CaO-MgOSiO2- Al2O3, com basicidade binária igual a 2 a 1.600 °C. Foi observado que, de acordo com a variação na composição da escória, é possível diminuir a quantidade de água que ela absorve da atmosfera e, com isso, diminuir a quantidade de hidrogênio repassada ao metal.

During steelmaking, one of the main processes is the reduction of hydrogen levels. However, the degassing process and the final predictions of hydrogen levels in steel must presume the existence of a hydrogen pick-up factor in liquid steel, originated from different sources. This work aims to study thermodynamically one of the main contributors to the high final levels of hydrogen in steel: the air humidity captured by the slag and transferred to the liquid steel. To achieve this, the thermodynamic software FactSage was used to quantify the influence of slags to the final hydrogen content in steel. Either liquid slags and slags with solid fractions of the system CaOMgO- SiO2-Al2O3 with binary basicity equal to 2 at 1600 °C were analyzed. It was observed that, according to the variation of the slag composition, it is possible to lower the quantity of water captured by the slag and therefore the steel hydrogen pick-up.

Keywords

Simulação termodinâmica; Hidrogênio; Umidade; Escórias quaternárias.

Thermodynamic simulation; Hydrogen; Moisture; Quaternary Slags.