Title

CINÉTICA DA ABSORÇÃO DO NITROGENIO DURANTE BORBULHAMENTO EM FORNO PANELA

KINETICS OF NITROGEN ABSORPTION DURING NITROGEN INJECTION IN THE LADLE FURNACE

Authorship

Fontana, Bruno Veiga; Silva, Andre Luiz Vasconcellos da Costa e; Coutinho, Pedro Henrique; Lamim, Vanderley Ramos

Fontana, Bruno Veiga

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Silva, Andre Luiz Vasconcellos da Costa e

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Coutinho, Pedro Henrique

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Lamim, Vanderley Ramos

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DOI

10.5151/1982-9345-27689

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Abstract

O uso do nitrogênio como gás de injeção através de plug poroso no forno panela pode ser importante do ponto de vista econômico, no entanto pode provocar pick-up excessivo de nitrogênio caso seja realizado de forma inadequada. No presente trabalho, são apresentados os resultados de testes de injeção de nitrogênio e nitrogênio seguido de argônio em aços para produtos longos. Visando compreender os processos de absorção e sua cinética, um modelo cinético é formulado e ajustado aos dados experimentais. O modelo cinético clássico descreve bem os resultados experimentais e permite o uso para previsões do efeito da injeção de nitrogênio sobre o teor de nitrogênio no aço. Observa-se que a cinética de absorção é controlada pela agitação da panela e pela presença de elementos tenso-ativos, notadamente o oxigênio, como esperado, de acordo com os modelos clássicos do fenômeno. A técnica da injeção de nitrogênio seguida de argônio é bem-sucedida economicamente e o modelo permite a previsão e o controle da absorção de nitrogênio pelo aço.

The use of nitrogen as agitation gas injected through the ladle porous plug can result in significant economic savings. However, it can result in excessive nitrogen pick-up if performed in an uncontrolled way. In this work, the results of tests of nitrogen injection followed by argon injection in steel long product processing are presented. In order to understand the kinetics of the process we attempted to adjust a simple kinetic model to the data. This simple model describes well the experimental data and is useful in determining the effects of the injection time on the steel nitrogen content. The absorption kinetics is controlled by the ladle agitation and by the presence of surface active elements, in special oxygen and sulfur, as expected, based on the classical models that describe the phenomenon. The technique of nitrogen injection followed by argon is successful from the economical point of view and the initial simple model formulated in this work makes it possible to predict and control nitrogen absorption by the liquid steel.

Keywords

Cinética, Nitrogênio, Forno panela, Aço, Modelamento

Modelamento