Title

Simulação Numérica da Descarburação no Desgaseificador a Vácuo com Circulação

Simulação Numérica da Descarburação no Desgaseificador a Vácuo com Circulação

Authorship

CORDEIRO, NILBER BHERING; TOKUMITSU, NAOKI; SILVA, ANDRÉ LUIZ VASCONCELLOS DA COSTA E

CORDEIRO, NILBER BHERING

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TOKUMITSU, NAOKI

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SILVA, ANDRÉ LUIZ VASCONCELLOS DA COSTA E

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DOI

10.5151/2594-5300-28Aciaria-505-526

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Abstract

A maneira mais eficiente de remover o carbono do aço a níveis muito baixos, como por exemplo dos aços IF (Interstitial Free), consiste no tratamento de desgaseificação a vácuo. Para conhecer e avaliar quantitativa e qualitativamente os efeitos dos parâmetros operacionais da desgaseificação a vácuo com circulação sobre a descarburação, a simulação numérica do processo é realizada utilizando um aprimoramento do modelo matemático anteriormente formulado. Assume-se cinco sítios diferentes de reação: superfície do banho, superfície das bolhas de argônio, interior do banho, projeções de metal e metal nas paredes do vaso. O modelo é baseado no balanço de massa panela, vaso, perna e parede do vaso, e descreve a cinética da descarburação. Considera-se o transporte do carbono na fase líquida como fator controlador do processo. Neste trabalho são apresentados a formulação geral do modelo, assim como uma análise do efeito de algumas condições operacionais. A manutenção do banho com níveis elevados de oxigênio apresenta-se como importante parâmetro. A participação relativa de cada sítio na descarburação é também avaliada: destacam-se as contribuições das bolhas de argônio e superfície do banho, e observa-se a pequena relevância da descarburação nas projeções. Os resultados da simulação são comparados com resultados práticos da Kawasaki Steel, apresentando boa concordância com estes valores.

A maneira mais eficiente de remover o carbono do aço a níveis muito baixos, como por exemplo dos aços IF (Interstitial Free), consiste no tratamento de desgaseificação a vácuo. Para conhecer e avaliar quantitativa e qualitativamente os efeitos dos parâmetros operacionais da desgaseificação a vácuo com circulação sobre a descarburação, a simulação numérica do processo é realizada utilizando um aprimoramento do modelo matemático anteriormente formulado. Assume-se cinco sítios diferentes de reação: superfície do banho, superfície das bolhas de argônio, interior do banho, projeções de metal e metal nas paredes do vaso. O modelo é baseado no balanço de massa panela, vaso, perna e parede do vaso, e descreve a cinética da descarburação. Considera-se o transporte do carbono na fase líquida como fator controlador do processo. Neste trabalho são apresentados a formulação geral do modelo, assim como uma análise do efeito de algumas condições operacionais. A manutenção do banho com níveis elevados de oxigênio apresenta-se como importante parâmetro. A participação relativa de cada sítio na descarburação é também avaliada: destacam-se as contribuições das bolhas de argônio e superfície do banho, e observa-se a pequena relevância da descarburação nas projeções. Os resultados da simulação são comparados com resultados práticos da Kawasaki Steel, apresentando boa concordância com estes valores.

Keywords

Refino a vácuo, Processo RH, Modelo matemático

Refino a vácuo, Processo RH, Modelo matemático