Title

EVALUATION OF PHOSPHORUS PARTITION AT THE END OF BLOW IN LD CONVERTER

EVALUATION OF PHOSPHORUS PARTITION AT THE END OF BLOW IN LD CONVERTER

Authorship

Matos, Werner Aredes; Athayde Junior, Joao Domingos Guimaraes de; Rocha, Beatriz Pereira; Bielefeldt, Wagner Viana

Matos, Werner Aredes

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Athayde Junior, Joao Domingos Guimaraes de

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Rocha, Beatriz Pereira

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Bielefeldt, Wagner Viana

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DOI

10.5151/2594-5300-39523

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Abstract

A DEGRADAÇÃO CONTÍNUA DAS MATÉRIAS-PRIMAS PARA A PRODUÇÃO DE FERRO GUSA APRESENTA DESAFIOS SIGNIFICATIVOS NA PRODUÇÃO DE AÇOS DE BAIXO E ULTRABAIXO FÓSFORO EM UM CONVERTEDOR DE SOPRO COMBINADO EM UM ÚNICO SOPRO. ENTENDER OS PRINCÍPIOS TERMODINÂMICOS E CINÉTICOS DA INTERFACE METAL-ESCÓRIA É CRUCIAL PARA PRODUZIR AÇOS COM COMPOSIÇÕES QUÍMICAS RESTRITAS. O SOFTWARE FACTSAGE V7.2 FOI UTILIZADO NESTE ESTUDO PARA DETERMINAR A COMPOSIÇÃO QUÍMICA DAS FASES DAS ESCÓRIAS AO FINAL DO SOPRO. OS COEFICIENTES DE PARTIÇÃO DE FÓSFORO (LP) FORAM PREVISTO USANDO MODELOS MATEMÁTICOS BASEADOS NAS COMPOSIÇÕES QUÍMICAS DAS ESCÓRIAS LÍQUIDAS SIMULADAS E NAS ANÁLISES DE RAIOS-X. OS RESULTADOS FORAM COMPARADOS AOS VALORES INDUSTRIAIS OBTIDOS. A COMPOSIÇÃO DAS FASES DAS ESCÓRIAS LÍQUIDAS E SÓLIDAS FORAM ANALISADAS PARA INVESTIGAR SUA INFLUÊNCIA EM LP. OS RESULTADOS INDICARAM QUE 98,5% DAS ESCÓRIAS ESTAVAM SATURADAS EM MGO, ENQUANTO 27,5% APRESENTARAM-SE DUPLAMENTE SATURADAS EM (%CAO) E (%MGO). A ANÁLISE TERMODINÂMICA DA ESCÓRIAS LÍQUIDAS INDICARAM QUE (%P2O5) E A BASICIDADE ESTÃO DIRETAMENTE RELACIONADAS COM LP, ENQUANTO A TEMPERATURA, (%AL2O3), (%MNO) E (%MGO) APRESENTARAM UMA RELAÇÃO INVERSA. OS RESULTADOS DA PESQUISA INDICARAM QUE O AUMENTO DA CONCENTRAÇÃO (%CAO) NA FASE LÍQUIDA DIMINUI O (%MGO) NECESSÁRIO PARA A SATURAÇÃO. O ESTUDO PROPÕE A REAVALIAÇÃO DAS ADIÇÕES DE CALES FONTES DE CAO E MGO PARA MELHORAR A EFICIÊNCIA DA DESFOSFORAÇÃO.

The continuous degradation of raw materials for hot-metal production presents significant challenges in producing low and ultra-low phosphorus steels in a combined blow converter in a single blow. Understanding the thermodynamic and kinetic principles of the metal-slag interface is crucial for producing steels with restricted chemical compositions. The FactSage V7.2 software was used in this study to figure out the slag phases' chemical composition at the blow's end. Phosphorus partition coefficients (Lp) were predicted using mathematical models based on the chemical compositions of simulated liquid slags and X-ray analyses. The results were compared to industrial values obtained. The composition of the liquid and solid slag phases was analyzed to investigate their influence on Lp. The results indicated that 98.5% of the slags were saturated in MgO, while 27.5% were doubly saturated in (%CaO) and (%MgO). Thermodynamic analysis of the liquid slags indicated that (%P2O5) and basicity are directly related to Lp, while temperature, (%Al2O3), (%MnO), and (%MgO) showed an inverse relationship. The research results showed that increasing the concentration of (%CaO) in the liquid phase reduces the (%MgO) necessary for saturation. The study proposes reevaluating the additions of CaO and MgO sources to improve dephosphorization efficiency.

Keywords

Desfosforação, Partição de fósforo, Convertedor LD, Termodinâmica computacional

Dephosphorization; Phosphorus partition; LD BOF; Computational thermodynamics