Title

MODELO CINÉTICO DA TAXA DE FUSÃO DE SUCATAS DE ALTA DENSIDADE EM FORNOS ELÉTRICOS A ARCO

KINETIC MODEL OF HIGH DENSITY SCRAP MELTING RATE IN ELECTRIC ARC FURNACES

Authorship

Bittencourt, Tiago Seixas; Passos, Sérvio Romulo Medeiros; Albuquerque, Breno Tiago de Souza; Coelho, Eduardo Sérgio; Cândido., Fernando Souza

Bittencourt, Tiago Seixas

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Passos, Sérvio Romulo Medeiros

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Albuquerque, Breno Tiago de Souza

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Coelho, Eduardo Sérgio

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Cândido., Fernando Souza

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DOI

10.5151/2594-5300-21254

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Abstract

Um modelo matemático foi proposto para a compreensão dos parâmetros cinéticos envolvidos no fenômeno de fusão de metálicos com elevada densidade em contato com aço líquido. Baseado em equações de transferência de calor e massa buscouse compreender os mecanismos de fusão de sucatas de alta densidade em Fornos Elétricos a Arco (FEA), bem como as etapas controladoras do fenômeno de fusão. A experiência operacional indica que a fusão de sucatas de alta densidade é pouco influenciada pela ação do arco elétrico, ao contrário do que ocorre com as demais sucatas. No caso de sucatas com densidades superiores a 1,5 t/m³, doravante classificadas como sucatas de alta densidade, o mecanismo de fusão ocorre devido ao contato dessas com o aço líquido (seja ele formado durante a fusão da sucata de baixa densidade, seja pelo aço líquido remanescente da corrida anterior, operacionalmente conhecido como fundo úmido ou pé líquido). Deste modo, a transferência de calor e massa entre o aço líquido e os sólidos de alta densidade dispersos no banho, controla o fenômeno de fusão deste tipo de metálico em fornos elétricos a arco.

A mathematical model was proposed for the full understanding of the kinetic parameters involved in the high density scrap melting phenomenon in contact with liquid steel. Based on heat and mass transfer equations, the model got to understand the mechanisms of high density scrap melting in Electric Arc Furnaces (EAF), as well, the controlling steps of the melting phenomenon. The operational experience suggests that the high density scrap melting is less influenced by the electric arc action, unlike what occurs with other scraps. In the case of scrap with densities exceeding 1.5 t / m³, from now on classified as high density scrap, the fusion mechanism happen due to contact of itself with the liquid steel (either it’s formed during the melt low density scrap, or liquid steel remaining from the previous heat, operationally known as hot heel). Thus, the heat and mass transfer between liquid steel and high density solids dispersed in the bath controls the fusion phenomenon for this type of scrap in electric arc furnaces.

Keywords

Taxa de fusão; Sucata de alta densidade; Modelo cinético.

Melting rate; High density scrap; Kinetic model.