Title

ESTUDO DA PARTIÇÃO DO FÓSFORO DE ESCÓRIAS DE UM FORNO ELÉTRICO A ARCO ATRAVÉS DA TERMODINÂMICA COMPUTACIONAL

STUDY OF SLAGS’ PHOSPHORUS PARTITION OF AN ELECTRIC ARC FURNACE THROUGH COMPUTATIONAL THERMODYNAMICS

Authorship

Netto, Mariana Boger; Almeida, Rodolfo Arnaldo Montecinos de; Vieira, Deisi; Bielefeldt, Wagner Viana; Vilela, Antônio Cezar Faria

Netto, Mariana Boger

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Almeida, Rodolfo Arnaldo Montecinos de

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Vieira, Deisi

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Bielefeldt, Wagner Viana

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Vilela, Antônio Cezar Faria

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DOI

10.5151/1982-9345-27832

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Abstract

O fósforo é um elemento crítico para a qualidade dos aços, tornando a redução dos teores desse elemento uma exigência para a indústria siderúrgica. Uma forma de se medir a eficiência da desfosforação é através do coeficiente de partição do fósforo (Lp=%P(escória)/%P(aço)). O objetivo principal deste trabalho é avaliar escórias de um forno elétrico a arco através da comparação entre o Lp real com o Lp calculado por simulação termodinâmica, avaliando, também, o comportamento da partição de fósforo com relação à composição química. A partir de dados de composição química de amostras de escória e aço de uma usina siderúrgica, foram feitas simulações termodinâmicas utilizando o software FactSage. Com base nesses resultados, concluiu-se que o cálculo computacional através do software descreve bem o comportamento termodinâmico, mas tende a superestimar o Lp, provavelmente por questões cinéticas e/ou de transferência de massa e calor.

Phosphorus is a critical element to the steel’s quality, reason why the reduction of phosphorus’s contents is a requirement to the steelmaking industry. One method to measure the the dephosphorization efficiency is to calculate the phosphorus partition (Lp=%P(slag)/%P(steel)). The main objective of this article is to evaluate slags from an electric arc furnace through the comparison between the real Lp and the Lp calculated computationally, also evaluating the phosphorus partition’s behavior related to the chemical composition. From slag and steel’s chemical composition data, thermodynamic simulations were made using the software FactSage. Based on the results, it was concluded that the computational calculation through the software describes very well the thermodynamic behavior, but it overrates the phosphorus partition, probably because of kinetic considerations and transference of heat and mass.

Keywords

Desfosforação, Partição de fósforo, Forno elétrico a arco, Termodinâmica computacional

Dephosphorization, Phosphorus partition, Electric arc furnace, Computational thermodynamics