Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/tmm.00304011
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

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

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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

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