Title

Eliminação da reconstrução à quente das juntas dos canais de corrida por meio do desenvolvimento de uma nova massa refratária

Elimination of hot reconstruction of cast house runner joints through the development of a new refractory ramming mix

Authorship

GOMES, CARLOS ROBERTO; SILVA, DANIEL CANDIDO DA; GONÇALVES, EDUARDO HENRIQUE BARBOSA; BERÇOT, LEONARDO FRANCISCO; SILVEIRA, LUCAS VINICIUS GONÇALVES; MOL, LUCIANO DE OLIVEIRA; BRANDÃO, LUIZ CARLOS TEIXEIRA; SOUZA, RONNIE LIMA DE; NETO, SEBASTIAO DE VITO; TEIXEIRA, THIAGO PUBLIO ROCHA

GOMES, CARLOS ROBERTO

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SILVA, DANIEL CANDIDO DA

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BERÇOT, LEONARDO FRANCISCO

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SILVEIRA, LUCAS VINICIUS GONÇALVES

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MOL, LUCIANO DE OLIVEIRA

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BRANDÃO, LUIZ CARLOS TEIXEIRA

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SOUZA, RONNIE LIMA DE

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NETO, SEBASTIAO DE VITO

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TEIXEIRA, THIAGO PUBLIO ROCHA

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DOI

10.5151/2594-357X-44179

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Abstract

O Alto-Forno A da ArcelorMittal Monlevade possui apenas uma casa de corrida e um único canal principal para o escoamento de gusa e escória. Durante as paradas programadas, realizadas aproximadamente a cada 43 dias, o canal principal é substituído devido ao desgaste natural do revestimento refratário, sendo necessária a reconstrução das juntas entre o canal principal e os canais secundários por meio da aplicação de massa de socar. Historicamente, após até 24 horas do reinício operacional, era necessária a reconstrução completa dessas juntas a quente, com o Alto-Forno em operação, demandando interrupção das corridas, redução do ritmo de produção, elevada exposição dos trabalhadores ao calor e aumento dos riscos associados a vazamentos de material líquido incandescente. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver uma solução refratária capaz de eliminar a necessidade dessa intervenção corretiva, restringindo a execução das juntas exclusivamente à etapa de montagem a frio, durante as paradas programadas de manutenção do Alto-Forno. Para isso, foram realizados estudos do comportamento termomecânico dos materiais, ensaios de dilatometria e avaliações de variação linear dimensional, visando ao desenvolvimento de uma massa refratária com expansão controlada e elevada estabilidade térmica, compatível com o perfil de aquecimento da região de aplicação e capaz de minimizar a ocorrência de trincas, fissuras, infiltrações e demais descontinuidades estruturais durante a operação. Os resultados demonstraram aumento da integridade estrutural das juntas, eliminação da necessidade de reconstrução a quente, redução significativa da exposição dos trabalhadores a riscos operacionais, maior estabilidade do processo, diminuição da geração de resíduos refratários e aumento da confiabilidade operacional. A solução desenvolvida eliminou completamente a necessidade de reconstrução das juntas após o reinício operacional do Alto-Forno, proporcionando ganhos expressivos em segurança, produtividade e disponibilidade operacional.

Blast Furnace A at ArcelorMittal Monlevade operates with a single cast house and one main runner for the transportation of hot metal and slag. During scheduled shutdowns, performed approximately every 43 days, the main runner is replaced due to natural refractory wear, requiring the reconstruction of the joints between the main runner and the secondary hot metal and slag runners using a refractory ramming mix. Historically, within 24 hours after furnace restart, complete hot reconstruction of these joints was required while the blast furnace remained in operation, resulting in cast interruptions, reduced production rates, significant worker exposure to high temperatures, and increased risks associated with molten material leakage. The objective of this work was to develop a refractory solution capable of eliminating the need for this corrective hot repair, restricting joint construction exclusively to the cold installation stage during scheduled blast furnace maintenance shutdowns. To achieve this goal, thermomechanical behavior studies, dilatometry tests, and permanent linear change evaluations were conducted to develop a refractory ramming mix with controlled expansion and high thermal stability, compatible with the heating profile of the application area and capable of minimizing the occurrence of cracks, fissures, infiltration, and other structural discontinuities during operation. The results demonstrated increased joint structural integrity, complete elimination of hot joint reconstruction, significant reduction in worker exposure to operational hazards, improved process stability, reduced refractory waste generation, and enhanced operational reliability. The developed solution completely eliminated the need for joint reconstruction after blast furnace restart, providing substantial gains in safety, productivity, and equipment availability.

Keywords

Alto-Forno, Refratários, Canal de Corrida, Segurança Operacional

Blast Furnace, Refractories, Runner System, Operational Safety