Título

ESTUDO DAS ESCÓRIAS EMPREGADAS NA ALUMINOTERMIA DO Fe-Nb

STUDY OF SLAGS EMPLOYED IN ALUMINOTHERMIA OF Fe-Nb

Autoria

Andrade, Lívia Silvestre; Silva, André Luiz Vasconcellos da Costa e

DOI

10.5151/1516-392X-30269

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Resumo

Uma das rotas mais importantes de produção do Fe-Nb para aplicações siderúrgicas é a aluminotermia. Para que o processo seja eficiente, é necessário projetar adequadamente a escória, para garantir a mínima retenção de metal na escória e reduzir as perdas, assim como determinar a carga da aluminotermia considerando os balanços de massa e de energia. Neste trabalho, os efeitos das adições de CaO e CaF2 sobre as características das escórias do processo são determinados através da termodinâmica computacional. Um balanço de massa e um balanço de entalpia são formulados, de modo a verificar se as quantidades dos diversos materiais adicionados são adequadas e se as temperaturas de fim de processo são razoáveis. Verifica-se que, a partir de uma carga hipotética formulada, há espaço para melhorias importantes balanceando-se corretamente as adições de CaO e CaF2. Além disto, verifica-se a influência do teor de Mg contido como impureza no Al empregado como redutor, observando-se que seu efeito é bem menos significativo do que inicialmente esperado por diversos operadores.

 

One of the most important production routes for Fe-Nb, for steelmaking applications, is aluminothermy. In order to have a high efficiency process it is necessary to properly design the slag, thus ensuring the minimal retention of metal in the slag and reducing the process losses: it is also essential to determine the charge for the aluminothermic process considering mass and energy balance. In this paper, the effect of additions of CaO and CaF2 on the characteristics of the slags are determined using computational thermodynamic. Mass and Enthalpy balances are formulated, making it possible to confirm if the quantities of the materials added and the final temperature of the process are adequate. Using a formulated hypothetical charge it is verified that there is room for important improvements especially if the additions of CaO and CaF2 are correctly balanced. Furthermore, it is confirmed that the influence of the Mg content as impurity in the Al powder used as the reducer is quite smaller than expected by many operators.

Palavras-chave

FERRO-NIÓBIO, ESCÓRIA, ALUMINOTERMIA, TERMODINÂMICA COMPUTACIONAL.

IRON - NIOBIUM, SLAG, ALUMINOTHERMY, COMPUTATIONAL THERMODYNAMIC