Title

SELEÇÃO DE MATERIAIS PARA LANÇAS DE INJEÇÃO DE CARVÃO PULVERIZADO (PCI)

MATERIALS SELECTION FOR PULVERIZED COAL INJECTION (PCI)

Authorship

Ribeiro, Claudemir; Watai, Juliana Satie

Ribeiro, Claudemir

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Watai, Juliana Satie

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DOI

10.5151/2594-357X-27828

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Abstract

A lança de injeção de carvão pulverizado (PCI) é um método consolidado na indústria siderúrgica, que possibilita a redução do consumo de carvão vegetal ou de coque de carvão metalúrgico enfornado, além do ganho de produtividade. A seleção de materiais adequados para a lança de injeção é de suma importância para agregar ainda mais valor ao método. A finalidade deste trabalho é nortear a seleção das ligas aplicadas em alta temperatura, visando o melhor custo benefício, por meio das análises da resistência à corrosão, fluência e estabilidade estrutural. Foram realizados testes em uma usina siderúrgica chinesa com as ligas Sandvik 253 MA™ (UNS S30815) e UNS S32109. A experiência demonstrou como as siderúrgicas podem obter ganhos com a seleção adequada da liga. O custo-benefício do 253MA que é ligado ao Cério, Silício e Nitrogênio, mostra-se como uma ótima alternativa para o processo de injeção de carvão, devido a sua alta resistência à oxidação, à fluência e à erosão. Outras ligas como UNS S30403, UNS S31009 e UNS N08810, que são muito utilizadas em alta temperatura nas indústrias em geral, também foram analisadas como comparativo.

The pulverized coal injection (PCI) is an established method in steel industry that enables the reduction of consumption of charcoal and metallurgical coke in the process and increases the productivity. The materials selection for coal injection lance is very important to add value for the method. The aim of this work is guiding the materials selection for grades used in high temperature process, aiming to cost efficiency, going through corrosion resistance, creep and structural stability analysis. Tests were carried out in a chinese steel industry with Sandvik 253 MA™ (UNS S30815) and UNS S32109. The experience revealed how steel industries might gain with a suitable materials selection. The cost efficiency of 253MA, that is alloyed with Cerium, Silicon and Nitrogen, showed as a good alternative to pulverized coal injection process, due to high resistance to oxidation, creep and erosion. Other alloys like UNS S30403, UNS S31009 and UNS N08810 that are commonly used in high temperature application were also analyzed as comparative.

Keywords

Seleção de materiais, Siderúrgica, Lanças de injeção, Alto-forno

Materials selection, Steel industry, Pulverized coal injection, Blast furnace