PROJETO E OTIMIZAÇÃO DE REATOR DE DESSULFURAÇÃO DO GUSA ATRAVÉS DE MODELO DE TRANSPOSIÇÃO DE RESULTADOSPROJETO E OTIMIZAÇÃO DE REATOR DE DESSULFURAÇÃO DO GUSA ATRAVÉS DE MODELO DE TRANSPOSIÇÃO DE RESULTADOS
PROJECT AND OPTIMIZATION OF HOT METAL DESULPHURIZATION REACTOR BY USING TRANSPOSITION RESULTS MODEL
Costa, Sérgio Luiz de S.; Alves, Ivan Lopes; Siqueira, Jorge Lima de
http://dx.doi.org/10.4322/tmm.00304011
Tecnol. Metal. Mater., vol.3, n4, p.65-70, 2007
Resumo
A dessulfuração de gusa foi otimizada pela adoção do processo Cal-Mg. Nesse processo, o magnésio é utilizado para reduzir o teor de oxigênio dissolvido para próximo de zero e, assim, o poder dessulfurante da cal é aumentado, o que explica a eficiência do processo. Nesse estudo, avaliou-se a utilização da lança rotativa em substituição à atual lança de injeção de mistura de material dessulfurante na Aciaria 1 da Usiminas. Além disso, desenvolveu-se um critério, que leva em conta as dimensões do equipamento e as taxas de injeção de gás e de material dessulfurante, para transposição dos resultados para plantas de dessulfuração de gusa de maior dimensão. A lança rotativa promoveu uma melhor distribuição do material dessulfurante, obtendo-se uma elevação na taxa de dessulfuração de 18% e diminuição de projeção de metal. A transposição dos resultados de dessulfuração de gusa para uma planta de maior porte foi realizada com sucesso, o que permite concluir que o critério desenvolvido pode ser usado para a tomada de decisão quanto à implantação da lança rotativa em outras plantas industriais, sem a necessidade de realização de experiências. O critério desenvolvido também pode ser utilizado em estudos de otimização de outras plantas industriais.
Palavras-chave
Processo Cal-Mg, Dessulfuração, Lança rotativa
Abstract
The hot metal desulfurization has been speeded up by adoption of lime-Mg process. In this process, the magnesium is used to reduce the oxygen content in the hot metal to almost zero, increasing the deS power of the lime, thus explaining the efficiency of such process. In the present study, preliminary experiments were carried out in cold models, using rotating lance, which resulted in a better material distribution. The rotating lance tested in the hot metal desulphurization plant of Usiminas’ Steel Plant 1 promoted a 18% increase in the desulphurization rate, a 54% decrease in temperature drop during the treatment, as well as a reduction of metal splash occurrences. It was applied a transposition model, whose criteria takes into account the equipment dimensions and the mass flow rate of the desulphurization material. In order to evaluate the applicability of the this model, the results of hot metal desulphurization obtained in a 100 kg atmospheric induction furnace were transposed to a 160 t torpedo car. The theoretical desulphurization results were very close to the measured values. It was possible, from these results, to predict the desulfurization rate, the material consumption and the treatment time, which can indicates the technical and economical viability of the rotating lance.
Keywords
Lime-Mg process, Desulfurization, Rotating lance
Referências
1 COSTA, S. L. S. Análise crítica de critérios para transposição de resultados de laboratório para a escala industrial em tratamentos de metal líquido. 1996. 132 f.. Tese (Doutorado em Metalurgia Extrativa) – Escola de Engenharia da Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 1996.
2 ASAI, S.; MUCHI, I. Mass transfer rate in ladle refining process. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON REFINING OF IRON AND STEEL BY POWDER INJECTION, 3., 1983, Luleå, Mefos. [S.l.: s.ed.], 1983. part 1, p. 12.1-12.29.
3 NAKANISHI, K. Possible relationship between energy dissipation in steel processing operation. Ironmaking & Steelmaking, v. 2, n. 3, p. 173-97, 1975.
4 OHGUCHI, Y.; SAMBONGI, T. Kinetic study of the RH degassing process. In: MACMASTER SYMPOSIUM ON LADLE TREATMENT OF CARBON STEELS, 1979, [s.l.]. Canadá, MacMaster Academic Press; 1979. p. 9.1-9.17.
5 WATANABE, Y. Comparison of mixing characteristics in botton blowing ladle LD converter and degassing process. Tetsu-to-Hagané, v. 69, n. 9, p.1160-765, 1983.
6 SANO, M.; MORI, K. Fluid flow and mixing characteristics in a gas-stirred molten metal bath. Transactions ISIJ, v. 23, n. 2, p. 169-75, Feb. 1983.
7 KITAMURA, S.; KITAMURA, T.; SHIBATA, T.; MIZUKAMI, Y. Effect of stirring energy temperature and flow composition on hot metal dephosphorization. ISIJ International, v. 31, n. 11, p. 1322-8, 1991.
8 SZEKELY, J. Fluid flow phenomena in metal processing. New York: Academic Press, 1979.
9 SZEKELY, J; THEMELIS, N. Rate phenomena in process metallurgy. New York: John Wiley & Sons, 1971.
10 COSTA, S.L.S.; PRENAZZI, A. ;VIANA, J.F. Dessulfuração de gusa na Usiminas. In: SEMINARIO DE ACERIA, 1997, Buenos Aires. Buenos Aires: Instituto Argentino de Siderurgia, 1997. p.533-9.
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