Title

UM ENFOQUE TERMODINÂMICO PARA O ESTUDO DO COMPORTAMENTO DE REFRATÁRIOS MGO-C NA LINHA DE ESCÓRIA DE PANELAS PARA AÇO LÍQUIDO

A THERMODYNAMIC APPROACH TO THE EVALUATION OF THE BEHAVIOR OF MGO-C REFRACTORIES IN THE SLAG LINE OF STEEL LADLES

Authorship

Freire, Maísa Villela; Trujillo, Jorge Juarez; Silva, Sérgio Luiz Cabral da; Silva, André Luiz Vasconcellos da Costa e

Freire, Maísa Villela

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Trujillo, Jorge Juarez

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Silva, Sérgio Luiz Cabral da

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Silva, André Luiz Vasconcellos da Costa e

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DOI

10.5151/1982-9345-28057

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Abstract

Refratários MgO-C encontram-se entre os mais adequados para o uso na linha de escória de panelas para aço líquido. Seu comportamento, nesta aplicação, depende de fatores termodinâmicos e cinéticos. Métodos de cálculo termodinâmico para avaliar o potencial de degradação de refratários MgO-C por escórias e pela atmosfera são revistos brevemente. Tais métodos envolvem, em geral, premissas importantes sobre a quantidade de materiais envolvidos. Para avaliar um método mais simples, foram escolhidos dois tijolos MgO-C e duas escórias típicas do processo da CSN. Estes tijolos e escórias foram caraterizados, neste trabalho. O método apresentado consiste na realização de cálculos de equilíbrio em que a principal variável é a fração de escória em uma mistura hipotética com o refratário. Para a composição do refratário foram empregadas (a) composição média e (b) composição da matriz do tijolo. Os resultados indicam que é possível realizar previsões iniciais quanto à reatividade do refratário e determinada escória de forma simples. Os cálculos, evidentemente, não substituem testes cinéticos e testes em escala industrial, em vista da complexidade dos sistemas em questão.

MgO-C refractories are some of the most adequate for the use in the slag line of steel ladles. The behavior of these refractories in this application depend both on thermodynamic and kinetic aspects. The most common thermodynamic calculation approaches used to study this interaction are briefly reviewed. These methods depend, in general, on important assumptions about the amount of materials interacting. In order to evaluate a simpler method, two MgO-C bricks and two slags typical of CSN process were used. These bricks and slags were characterized in the present work. The thermodynamic method in question involves equilibrium calculations in which the main variable is the fraction of slag in a hypothetical mixture with the refractory. For the refractory composition, two different values were considered: the average composition and the matrix composition. The results indicate that it is possible to make preliminary predictions concerning the refractory reactivity when exposed to a given slag. These calculations, evidently, will not substitute kinetic and industrial tests, in view of the complexity of the systems in question.

Keywords

Refratários, Escória, MgO-C, Panelas de aço

Refractories, Slag, MgO-C, Steel ladle