Title

BENEFÍCIOS PARA A ACIARIA LD DECORRENTES DA SUBSTITUIÇÃO PARCIAL DO MANGANÊS POR PEQUENAS ADIÇÕES DE NIÓBIO

BENEFITS FOR LD STEEL PLANT RESULTING FROM THE PARTIAL SUBSTITUTION OF MANGANESE BY SMALL ADDITIONS OF NIOBIUM

Authorship

Guzela, Danilo Di Napoli; Nogueira, Marcos A. Stuart; Gorni, Antonio Augusto; Rebellato, Marcos Arantes

Guzela, Danilo Di Napoli

I am this author

Nogueira, Marcos A. Stuart

I am this author

Gorni, Antonio Augusto

I am this author

Rebellato, Marcos Arantes

I am this author

DOI

10.5151/2594-5300-34843

Downloads

Abstract

DESENVOLVIMENTOS RECENTES PROVARAM QUE É POSSÍVEL REDUZIR O TEOR DE MANGANÊS, MEDIANTE A ADIÇÃO DE PEQUENAS QUANTIDADES DE NIÓBIO, EM AÇOS ESTRUTURAIS, MANTENDO-SE AS MESMAS PROPRIEDADES MECÂNICAS. PARA LIMITES DE ESCOAMENTO RELATIVAMENTE BAIXOS, DA ORDEM DE 350 MPA, PEQUENAS ADIÇÕES DE NIÓBIO, DE APROXIMADAMENTE 0,010%, SÃO SUFICIENTES PARA MANTER AS MESMAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DO MATERIAL ORIGINAL, AINDA QUE COM UMA REDUÇÃO DE 0,50% NO TEOR DE MANGANÊS. ISTO RESULTA NUMA DIMINUIÇÃO DOS CUSTOS DO PROJETO DE LIGA, VALOR QUE PRECISA SER ANALISADO À LUZ DAS COTAÇÕES ATUALIZADAS DAS RESPECTIVAS FERRO-LIGAS. ESTE TRABALHO MOSTRA OS BENEFÍCIOS QUE AS REDUÇÕES NO TEOR DE MANGANÊS PODE TRAZER AO PROCESSO DE REFINO E À QUALIDADE DO PRODUTO. A REDUÇÃO NO TEOR DE MANGANÊS RESULTA NA DIMINUIÇÃO NA QUANTIDADE DE FERRO-MANGANÊS A SER INCORPORADA AO AÇO LÍQUIDO, PERMITINDO UMA REDUÇÃO NA TEMPERATURA DE VAZAMENTO. ISTO PROPORCIONA MUITOS BENEFÍCIOS EM TERMOS, POR EXEMPLO, NA REDUÇÃO DO CONSUMO DE REFRATÁRIOS DO CONVERSOR LD E DA PANELA, NO AUMENTO DO RENDIMENTO METÁLICO, NA REDUÇÃO DA QUANTIDADE DE ALUMÍNIO USADA COMO DESOXIDANTE, DOS TEORES ABSORVIDOS DE HIDROGÊNIO E NITROGÊNIO, E DA MACRO-SEGREGAÇÃO DOS SEMI-PRODUTOS. ESTE TRABALHO AINDA APRESENTA UMA SIMULAÇÃO QUE CONSIDEROU UMA REDUÇÃO NO TEOR DE MANGANÊS DESDE 1,40% ATÉ 0,90%, ASSOCIADA À ADIÇÃO DE 0,010% DE NIÓBIO, O QUE RESULTOU NUMA REDUÇÃO DE 15°C NA TEMPERATURA DE VAZAMENTO. ISTO, POR SUA VEZ, LEVOU A UMA ECONOMIA DE 4,6 KG/T DE FERRO-SÍLICO-MANGANÊS E DE 0,050 KG/T DE REVESTIMENTO REFRATÁRIO; AUMENTO DE 0,75% NO RENDIMENTO METÁLICO; ECONOMIA DE 0,135 KG/T DE ALUMÍNIO USADO COMO DESOXIDANTE E REDUÇÃO DE 13, 1.6 E 8.7 PPM NOS TEORES DE, RESPECTIVAMENTE, FÓSFORO, HIDROGÊNIO E NITROGÊNIO.

RECENT DEVELOPMENTS PROVED THAT IT IS POSSIBLE TO REDUCE MANGANESE CONTENT BY ADDING SMALL AMOUNTS OF NIOBIUM, KEEPING THE SAME MECHANICAL PROPERTIES OF STRUCTURAL STEELS. FOR LOW YIELD STRENGTH AROUND 350 MPA, SMALL ADDITIONS OF NIOBIUM LIKE 0.010% ARE ENOUGH TO MAINTAIN THE SAME MECHANICAL PROPERTIES OF THE ORIGINAL MATERIAL, EVEN REDUCING 0.50% OF MANGANESE CONTENT. THIS RESULTS IN REDUCTION OF THE COSTS OF ALLOYING DESIGN, THAT MUST BE ANALYSED BASED ON UPDATED FERROALLOY PRICES. THIS PAPER POINTS THE BENEFITS THAT REDUCTIONS OF MANGANESE CONTENT CAN BRING TO THE STEELMAKER AND TO THE QUALITY OF PRODUCT. THE REDUCTION OF MANGANESE CONTENT RESULTS IN LESS ADDITIONS OF FEMN TO THE LIQUID STEEL, ALLOWING TO DECREASE THE TAPPING TEMPERATURE. THIS BRINGS MANY BENEFITS, E.G., REGARDING THE CONSUMPTION OF REFRACTORIES OF LD FURNACE AND LADLE, THE INCREASE OF METALLIC YIELD, THE REDUCTION OF AMOUNT OF ALUMINUM AS DEOXIDIZER, OF ABSORBED HYDROGEN AND NITROGEN, AND OF MACRO-SEGREGATION IN THE SEMI-PRODUCTS. THIS PAPER PRESENTS A SIMULATION THAT CONSIDERED THE REDUCTION OF MN CONTENTS FROM 1.40% TO 0.90% ASSOCIATED WITH THE ADDITION OF 0.010% NB, RESULTING IN THE REDUCTION OF 15ºC IN TAPPING TEMPERATURE, WHICH BRINGS SAVINGS OF 8.6 KG/T OF FESIMN; 0.050 KG OF LADLE LINING/T OF LIQUID STEEL; INCREASE OF 0.75% IN METALLIC YIELD; SAVINGS OF 0.135 KG/T OF ALUMINUM AS DEOXIDIZER; REDUCTION OF 13 PPM OF PHOSPHOROUS, 1.6 PPM OF HYDROGEN AND 8.7 PPM OF NITROGEN CONTENTS.

Keywords

AÇO ESTRUTURAL MICROLIGADO AO NIÓBIO, Manganês, PROJETO DE LIGA, Refino secundário

Niobium microalloyed structural steel; manganese; alloy design; secondary refining