Title

APLICAÇÃO DE TERMODINÂMICA COMPUTACIONAL EM UM MODELO DE ESCÓRIAS QUATERNÁRIAS DO SISTEMA CaO-SiO2-Al2O3-CrOx

COMPUTATIONAL THERMODYNAMICS APPLICATION TO A QUATERNARY SLAG MODEL FROM THE SYSTEM CaO-SiO2-Al2O3-CrOx

Authorship

Carboni, Marcelo Carboneri; Tenório, Jorge Alberto Soares

Carboni, Marcelo Carboneri

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Tenório, Jorge Alberto Soares

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DOI

10.5151/2594-5300-0044

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Abstract

Este trabalho tem como objetivo estabelecer um modelo termodinâmico de escórias a ser empregado em previsão de composições de escórias siderúrgicas e determinação de atividades de seus componentes, utilizando recursos de termodinâmica computacional. Objetiva-se também o estudo destes sistemas nas faixas de composição química de escórias de refino secundário e o estudo da viabilidade de redução de alguns componentes para recuperação de elementos de liga. A metodologia empregada neste trabalho consiste no estudo da redução de óxidos presentes em uma escória sintética. Este estudo é conduzido em um forno em escala de laboratório, avaliando-se a composição química do aço em função do tempo, partido-se de escória de composição conhecida e quantidade conhecida de redutor. A redução é avaliada pela recuperação de elemento de liga ao aço. Foram ensaiadas diferentes condições de basicidade e quantidade de redutor adicionada. A partir dos resultados obtidos em laboratório fez-se um estudo termodinâmico com a utilização do software Thermo-Calc. Os resultados obtidos consistem no desenvolvimento e adequação de uma rotina de cálculo para a análise termodinâmica de sistemas quaternários envolvendo escórias de refino secundário de aciaria, pela utilização do software Thermo- Calc.

The present work aims to establish a thermodynamical model for slags to be employed in prediction of chemical composition of steelmaking slags and determination of activities of its components by means of computational thermodynamics. A second objective is to assess these systems in the range of steelmaking slags composition and also to evaluate the possibility of reduction of some elements for alloy recovery. The methodology concerns the reduction of oxides from a synthetic slag. This study was done in a laboratory furnace, evaluating the chemical composition of the steel as a function of time, starting with known chemical composition of slag and steel and known amount of reducing element. The reduction is evaluated by the alloy recovery in the steel bath. Different conditions of slag basicity and amount of reducing element were tested. With the results, thermodynamical studies applying the Thermo-Calc software were done. The results obtained consist in the development and fit of a calculation method for thermodynamical analysis of quaternary systems involving refining steelmaking slags, by means of the Thermo-Calc software.

Keywords

Escórias siderúrgicas; Termodinâmica computacional; Recuperação de resíduos.

Steelmaking slags; Computational thermodynamics; Waste recycling.