ISSN 2594-5300
55º Seminário de Aciaria, Fundição e Metalurgia de Não-Ferrosos — Vol. 55 , num. 55 (2026)
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Resumo
O controle simultâneo do teor de carbono e da temperatura do banho durante a etapa de fim de sopro é um dos principais desafios operacionais da produção de aço em Energy Optimizing Furnace (EOF). Nesse período, o oxigênio pode ser consumido tanto pelas reações de descarburação quanto pelas de oxidação do ferro, afetando diretamente o rendimento metálico, a eficiência do oxigênio e o desempenho térmico. Este estudo avalia a influência da modulação da vazão de oxigênio pelo fundo sobre o comportamento da descarburação durante a etapa final do refino em EOF. Foram conduzidos testes industriais sob três condições operacionais: Top Blow (sem injeção de oxigênio pelo fundo), Medium Bottom Flow (7 Nm³/min de O₂ por ventaneira) e High Bottom Flow (10 Nm³/min de O₂ por ventaneira). Foram analisados 33 pares de medições de carbono e temperatura. As taxas de descarburação, a eficiência de utilização do oxigênio e a formação de FeO foram estimadas por meio de cálculos de balanço de massa e energia. Os resultados mostraram que o aumento da vazão de oxigênio pelo fundo melhorou significativamente a cinética de descarburação e a eficiência de utilização do oxigênio, elevando a eficiência de aproximadamente 45% na condição Top Blow para 79% na operação High Bottom Flow. Maior eficiência do oxigênio promoveu uma remoção mais rápida de carbono e reduziu as perdas por oxidação do ferro, enquanto menor eficiência resultou em maior formação de FeO e ganho térmico adicional. Os resultados demonstram que a modulação das ventaneiras de fundo controla não apenas a taxa de descarburação, mas também a distribuição do oxigênio entre a geração de CO e a formação de FeO. Esses resultados fornecem uma base prática para o desenvolvimento de estratégias dinâmicas de controle de fim de sopro na aciaria a EOF.
Simultaneous control of carbon content and bath temperature during the end-point stage is one of the main operational challenges in Energy Optimizing Furnace (EOF) steelmaking. During this period, oxygen may be consumed by either decarburization or iron oxidation reactions, directly affecting metallic yield, oxygen efficiency, and thermal performance. This study evaluates the influence of bottom oxygen flow modulation on decarburization behavior during the final stage of EOF refining. Industrial trials were conducted under three operating conditions: Top Blow (without bottom oxygen injection), Medium Bottom Flow (7 Nm³/min O₂ per tuyere), and High Bottom Flow (10 Nm³/min O₂ per tuyere). A total of 33 pairs of carbon and temperature measurements were analyzed. Decarburization rates, oxygen utilization efficiency, and FeO formation were estimated through mass and energy balance calculations. The results showed that increasing bottom oxygen flow significantly improved decarburization kinetics and oxygen utilization efficiency, increasing efficiency from approximately 45% under Top Blow conditions to 79% under High Bottom Flow operation. Higher oxygen efficiency promoted faster carbon removal and reduced iron oxidation losses, whereas lower efficiency resulted in increased FeO formation and additional thermal gain. The findings demonstrate that bottom tuyere modulation controls not only the decarburization rate but also the distribution of oxygen between CO generation and FeO formation. These results provide a practical basis for the development of dynamic end-point control strategies in EOF steelmaking.
Palavras-chave
Forno EOF, Sopro combinado, Descarburação, Eficiência do oxigênio, Formação de FeO
EOF steelmaking, combined blowing, decarburization, oxygen utilization efficiency, FeO formation, end-point control
Como citar
Silva, Cecilia Laia da; Diniz, Caio Nogueira Araújo; Junio, Ely da Silva Araujo; Prado, Marco Túlio Carmozine; Campos, Pablo Henrique Kelly; Bielefeldt, Wagner Viana; Leite, Cláudio Guimarães.
Controle da eficiência do oxigênio por meio do sopro combinado em um energy Optimizing furnace (EOF): Impactos na descarburação, formação de Feo e balanço térmico,
p. 1274-1287.
In: 55º Seminário de Aciaria, Fundição e Metalurgia de Não-Ferrosos,
São Paulo, SP - Brasil,
2026.
ISSN: 2594-5300, DOI 10.5151/2594-5300-44293
