Título

Relação entre basicidade ótica, capacidade de sulfeto e recuperação de cálcio durante a injeção de CaHDX® na aciaria secundária

Relationship Between Optical Basicity, Sulfide Capacity and Calcium Recovery During CaHDX® Injection in Secondary Steelmaking

Autoria

MARTINEZ, NANCY PRIETO; MOTTA, MARCO NOVAES

MARTINEZ, NANCY PRIETO

Eu sou esse autor

MOTTA, MARCO NOVAES

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DOI

10.5151/2594-5300-43127

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Resumo

Este trabalho avalia a relação entre a basicidade ótica da escória, a capacidade de sulfeto e a recuperação de cálcio durante a injeção de arame tubular CaHDX® na aciaria secundária, utilizando dados industriais de 2025. O banco de dados incluiu 251 corridas para a avaliação do rendimento de cálcio e 17 corridas com composição química completa da escória para a análise termodinâmica. A basicidade ótica (ΣΛ), a capacidade de sulfeto (Cs), a química convencional da escória e variáveis operacionais foram calculadas ou coletadas e analisadas por meio de estatística descritiva, detecção de valores atípicos e correlações de Pearson e Spearman. O rendimento médio de cálcio em 2025 foi de aproximadamente 27%, com dispersão significativa, apesar da operação em uma faixa de injeção relativamente estreita, de 190–230 m, indicando que o comprimento de arame por si só não explica a recuperação de cálcio. Nas corridas com composição química completa da escória, ΣΛ e Cs apresentaram relações monotônicas positivas com o rendimento de cálcio, enquanto o SiO₂ apresentou correlação negativa estatisticamente consistente. Após a exclusão de um evento extremo de FeO, a relação positiva de ΣΛ e Cs com o rendimento de cálcio tornou-se mais evidente, enquanto o efeito negativo do SiO₂ e a ausência de melhoria proporcional com o aumento do comprimento de arame permaneceram consistentes. Os resultados sugerem que a recuperação de cálcio é governada pela interação entre o cálcio injetado e a condição termodinâmica da escória, e não apenas pela prática de adição. O controle da basicidade ótica e da capacidade de sulfeto da escória, juntamente com o controle do FeO, é proposto como diretriz operacional relevante para melhorar a eficiência do CaHDX®.

This work evaluates the relationship between slag optical basicity, sulfide capacity and calcium recovery during CaHDX® cored wire injection in secondary steelmaking using industrial data from 2025. The database included 251 heats for calcium yield evaluation and 17 heats with complete slag chemistry for thermodynamic analysis. Optical basicity (ΣΛ), sulfide capacity (Cs), conventional slag chemistry and operational variables were calculated or collected and analyzed using descriptive statistics, outlier detection, and Pearson and Spearman correlations. The average calcium yield in 2025 was approximately 27%, with significant dispersion despite operating within a relatively narrow injection range of 190–230 m, indicating that wire length alone does not explain calcium recovery. In heats with complete slag chemistry, ΣΛ and Cs showed positive monotonic relationships with calcium yield, whereas SiO₂ showed a statistically consistent negative correlation. After excluding an extreme FeO event, the positive relationship of ΣΛ and Cs with calcium yield became more evident, while the negative effect of SiO₂ and the absence of proportional improvement with increasing wire length remained consistent. The results suggest that calcium recovery is governed by the interaction between injected calcium and the thermodynamic condition of the slag rather than by addition practice alone. Control of slag optical basicity and sulfide capacity, together with FeO control, is proposed as a relevant operational guideline to improve CaHDX® efficiency.

Palavras-chave

Optical basicity, Sulfide capacity, Calcium yield, Cored wire injection, Secondary steelmaking, Slag

Optical basicity, Sulfide capacity, Calcium yield, Cored wire injection, Secondary steelmaking, Slag thermodynamics