Title

MODELAMENTO FÍSICO DE TRANSFERÊNCIA DE MASSA APLICADO AO REFINO DO AÇO

PHYSICAL MODELING OF MASS TRANSFER APPLIED TO STEEL REFINING

Authorship

Abreu, Salvatore Giuliano Peixoto Tropia de; Oliveira, Thiago Araújo Santos de; Ananias, João Victor Gomes Guimarães; Queiroz, Guilherme Santiago; Silva, Itavahn Alves da; Silva, Carlos Antônio da; Peixoto, Johne Jesus Mol

Abreu, Salvatore Giuliano Peixoto Tropia de

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Oliveira, Thiago Araújo Santos de

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Peixoto, Johne Jesus Mol

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DOI

10.5151/2594-5300-33707

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Abstract

O processo de refino em um reator de sopro combinado – envolvendo as reações de dessulfuração e desfosforação – depende do grau de contato entre as fases metal e escória. Um estudo sobre os parâmetros que influenciam esse processo foi realizado em um modelo do reator, construído em escala, com a utilização de água para simular o aço, diferentes tipos de óleos para simular escórias com propriedades distintas e com várias vazões de gás para retratar diferentes condições de agitação. Por fim, para avaliar a taxa de transferência de massa foi utilizado um traçador orgânico (timol), solubilizado em água, e a monitoração da sua queda de concentração quando esse é absorvido pelo óleo, emulando a transferência de massa entre metal e a escória. De acordo com estes experimentos os valores de coeficiente aparente de transferência de massa estão dispostos em duas regiões distintas, de baixa intensidade e de alta intensidade, de acordo com a taxa específica de aporte de energia de agitação. Altos valores de transferência de massa são associados a altos valores de energia de mistura e baixos valores do adimensional de Capilaridade.

The refining of metal in a combined blow converter – including desulphurization ad dephosphorization reactions- is quite dependent on the degree of contact between metal and slag. This work deals with physical modelling of mass transfer between metal and slag using water to model metal, oils of different properties to emulate slag and various air flow rates to assess the influence of the stirring power. Thymol is used as the tracer substance. According to the results from this work the values of the apparent mas transfer coefficient lie in two distinct regions as a function of the stirring power. High values of mass transfer are achieved for high values of stirring energy and low values of Capillary number

Keywords

Refino do aço; Modelamento físico; Transferência de massa

Physical modeling; Steel refining; Mass transfer