Title

ESTUDO DA VISCOSIDADE DE ESCÓRIAS DE REFINO SECUNDÁRIO ATRAVÉS DA TERMODINÂMICA COMPUTACIONAL

STUDY OF SECONDARY REFINING SLAGS’ VISCOSITY THROUGH COMPUTATIONAL THERMODYNAMICS

Authorship

Netto, Mariana Boger; Bielefeldt, Wagner Viana; Vilela, Antônio Cezar Faria; Bartosiaki, Bruna Goulart; Yoshioka, Ayumi

Netto, Mariana Boger

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Bielefeldt, Wagner Viana

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Vilela, Antônio Cezar Faria

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Bartosiaki, Bruna Goulart

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Yoshioka, Ayumi

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DOI

10.5151/1516-392X-26812

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Abstract

Na fabricação de aços, uma das funções do refino secundário é a remoção das inclusões não metálicas geradas durante o processo. A viscosidade da escória influencia sobremaneira nas trocas de massa entre banho metálico e escória, sendo, portanto, uma de duas propriedades mais importantes. Em vista disso, este trabalho tem como objetivo estudar escórias de refino secundário quanto à sua viscosidade, analisando os principais fatores que influenciam esta propriedade. A partir de dados de composição química de amostras de escória de uma qualidade de aço comercial, foram feitas simulações termodinâmicas utilizando o software FactSage. Foram obtidas informações sobre as fases presentes no processo, frações sólida e líquida, ponto de saturação de MgO e viscosidade efetiva da escória. Com base nesses resultados, concluiu-se que o aumento da basicidade tende a aumentar a fração sólida e a viscosidade, mas ao chegar à sua saturação de sólidos, o aumento da basicidade age na parte líquida da escória, quebrando as cadeias de silicato nela presentes e diminuindo a sua viscosidade. Além disso, percebeu-se que a viscosidade efetiva dessas escórias é bastante elevada devido à presença de altas frações sólidas, podendo resultar em problemas para o aço estudado.

In steel production, one of the purposes of secondary refining is to remove nonmetallic inclusions generated during the process. Slag’s viscosity influences mass exchange between metal bath and slag, being, therefore, one of the slag’s most important properties. Thus, this article aims as goal to study secondary refining slags’ viscosity, analyzing the main factors that influence this property. From chemical composition of slag samples’ data of one commercial steel type, thermodynamics simulations were conducted with the software FactSage. Information were obtained from phases present in the process, solid and liquid fractions, MgO saturation point and effective viscosity of the slag. Based on these results, it was concluded that the basicity’s raise tends to increase solid fraction and viscosity, but as it reaches the solids saturation, the basicity’s raise acts on the liquid slag, breaking its silicate chains and reducing its viscosity. In addition, it was possible to notice that the effective viscosity of these slags is quite high due to the presence of high solid fractions, which may result in problems for the studied steel.

Keywords

Escória, Refino secundário, Viscosidade, Termodinâmica computacional

Slag, Secondary refining, Viscosity, Computational thermodynamics