ResumoA principal ferramenta de controle do processo BOF reside na regulagem dos parâmetros de sopro de oxigênio. As condições ótimas desse processo envolvem diversas variáveis, como vazão de oxigênio, distancia banho lança (DBL), número de furos para a saída de oxigênio na lança, entre outros fatores. Através de uma análise visual da penetração do jato e do volume movimentado, foram analisados os comportamentos para cada configuração de sopro entre diferentes combinações de bicos multifuros (3 a 6 furos), para uma distância banho lança (DBL) e vazão constantes. A análise dos parâmetros de interação entre o sopro e o banho líquido composta pelas frações de metal e escória, representados respectivamente por água e óleo de parafina é o principal objetivo deste trabalho. Foi necessário desenvolver nova metodologia para a determinação da penetração assim como proposta de nova fórmula e ajuste da constante empírica, fator K. As maiores penetrações foram alcançadas com os bicos de 3 e 4 furos. Para a configuração de 6 furos, foram encontrados os menores valores de penetração e maior volume de zonas de baixa movimentação em relação aos parâmetros estabelecidos. Palavras-chave: BOF; Modelo a frio; Penetração de jato; Zonas estagnadas; Fator K. MASS MOVEMENT DETERMINATION BY METAL SLAG BATH COLD MODEL BY SUPERSONIC BLOW FROM MULTI NOZZLES AbstractThe primary control tool of the BOF process lies on the adjustment of the oxygen blow parameters. The best process conditions involve several variables, like oxygen flow rate, distance bath lance (DBL), number of holes for the oxygen blow, among other factors. Through a visual inspection of the jet penetration and the volume of stagnant zones, the behavior of each configuration tested was analyzed using different sets of nozzles (3 to 6 holes), and with constant distance bath lance (DBL) and flow rate. The analysis of the interaction parameters between the oxygen blow, the molten metal and slag, represented respectively by water and paraffin oil, is the main objective of the present work. It was necessary to develop a new methodology in order to determine the penetration, propose a new formula and adjust the empirical constant, called K factor. The highest penetration were achieved for the nozzles with 3 and 4 holes. The lowest penetration and the highest volume of stagnant zones were represented for the configuration of 6 holes.

In the present paper, a new energy balance equation was developed, considering the slag phase, in order to define the effects of jet penetration and determine a new value for the factor K. The factor K measure the resistance to momentum transference between exit nozzle and metallic bath. The experiments were performed based on the same conditions of the article used as a comparison. The results showed the same behavior between the experiments and it was possible to determine a new value for the factor K, which changed from the unit order for the metal phase system to hundredths order for the metal and slag phase systems. These results are considered unprecedented.

Resumo A temperatura de carregamento do ferro-gusa no convertedor é de suma importância para o acerto do balanço térmico do convertedor. Dessa maneira, o presente trabalho teve como objetivo a proposição de uma equação de modelamento da perda térmica na panela de ferro-gusa da thyssenkrupp CSA com o intuito de prever, com melhor acurácia, a temperatura de carregamento no convertedor. Os resultados encontrados pelo modelo foram comparados com os valores reais de perda térmica na panela e concluiu-se que a equação desenvolvida se mostrou bastante assertiva e abrangente. Foram consideradas novas variáveis nesta abordagem que, até então, não eram utilizadas pelo modelo de perda térmica nas panelas de ferro-gusa da CSA.

Resumo A principal ferramenta de controle do processo BOF reside na regulagem do sopro de oxigênio. A análise dos parâmetros de interação entre o sopro e o banho metálico compõe o objetivo deste trabalho. Através de uma análise visual da penetração e fração volumétrica da bacia de descarburação, foi determinada a melhor configuração de sopro entre diferentes combinações de bicos multifuros (3 a 6 furos), distância lança-banho e vazão. Foram feitas previsões sobre a penetração do jato a partir de um balanço de energia a fim de validá-las com o modelo físico. As maiores penetrações foram alcançadas com os bicos de 3 e 4 furos, com a maior vazão e menor distância lança-banho dentre os padrões testados. Todavia, as maiores frações volumétricas da bacia de descarburação foram obtidas com 5 e 6 furos, vazão e distâncias variadas dentre as ensaiadas. Palavras-chaves: BOF; Penetração de jato; Bacia de descarburação; Froude; Modelo físico.

ResumoO tempo de mistura em panelas de aciaria foi avaliado em diversos trabalhos através de modelamento físico e matemático. A maioria destes trabalhos está focada em analisar os efeitos da vazão de gás e localização dos plugs porosos usados para injeção. Em artigos recentes, o uso de dois plugs de injeção foi investigado, mas ainda há uma controvérsia significativa sobre a melhor posição para injeção de gás. Nestes artigos, a vazão de gás é distribuída igualmente entre os dois plugs de injeção. Neste trabalho, foi feito modelamento físico para avaliar os tempos de mistura de panelas de aciaria equipadas com dois plugs porosos. O modelo físico foi construído na escala de 1:5 de uma panela de 170 toneladas usada em uma planta brasileira. Os tempos de mistura foram apurados usando a injeção de um traçador. Diferentes combinações de posição dos plugs porosos e distribuição da vazão de gás foram ensaiadas. Experimentos de visualização do escoamento também foram desenvolvidos utilizando tufts e injeção de corante. Estes experimentos foram úteis para análise dos resultados. Palavras-chave: Modelamento físico; Panela de aciaria; Tempo de mistura; Injeção de gás. EVALUATION OF MIXING TIMES IN GAS AGITATED LADLES USING TWO POROUS PLUGS AbstractMixing times in steelmaking ladles have been evaluated in several works using mathematical and physical modeling. Most of these works are focused on analyzing the effects of gas flow rate and location of the porous plug used in gas injection. In recent papers, the use of two porous plugs has been investigated, but there is significant controversy on the best locations for gas injection. In these papers, the gas flow rate is distributed equally between the two porous plugs. In the present paper, physical modeling was used to investigate mixing times in steelmaking ladles equipped with two porous plugs. The physical model was built in a 1:5 scale of a 170 tonnes steelmaking ladle used in a Brazilian plant. The mixing times were evaluated using tracer injection. Different locations for the porous plugs and gas flow rates combinations were investigated. Flow visualization experiments were also carried out using tufts and dye injection. These experiments were useful in analyzing the results.