ResumoO fósforo é um elemento crítico para a qualidade dos aços, tornando a redução dos teores desse elemento uma exigência para a indústria siderúrgica. Uma forma de se medir a eficiência da desfosforação é através do coeficiente de partição do fósforo (Lp=%P(escória)/%P(aço)). O objetivo principal deste trabalho é avaliar escórias de um forno elétrico a arco através da comparação entre o Lp real com o Lp calculado por simulação termodinâmica, avaliando, também, o comportamento da partição de fósforo com relação à composição química. A partir de dados de composição química de amostras de escória e aço de uma usina siderúrgica, foram feitas simulações termodinâmicas utilizando o software FactSage. Com base nesses resultados, concluiu-se que o cálculo computacional através do software descreve bem o comportamento termodinâmico, mas tende a superestimar o Lp, provavelmente por questões cinéticas e/ou de transferência de massa e calor. Palavras-chave: Desfosforação; Partição de fósforo; Forno elétrico a arco; Termodinâmica computacional. STUDY OF SLAGS' PHOSPHORUS PARTITION OF AN ELECTRIC ARC FURNACE THROUGH COMPUTATIONAL THERMODYNAMICS AbstractPhosphorus is a critical element to the steel's quality, reason why the reduction of phosphorus's contents is a requirement to the steelmaking industry. One method to measure the the dephosphorization efficiency is to calculate the phosphorus partition (Lp=%P(slag)/%P(steel)). The main objective of this article is to evaluate slags from an electric arc furnace through the comparison between the real Lp and the Lp calculated computationally, also evaluating the phosphorus partition's behavior related to the chemical composition. From slag and steel's chemical composition data, thermodynamic simulations were made using the software FactSage. Based on the results, it was concluded that the computational calculation through the software describes very well the thermodynamic behavior, but it overrates the phosphorus partition, probably because of kinetic considerations and transference of heat and mass.
ResumoNa fabricação de aços, uma das funções do refino secundário é a remoção das inclusões não metálicas geradas durante o processo. A viscosidade da escória influencia sobremaneira nas trocas de massa entre banho metálico e escória, sendo, portanto, uma de duas propriedades mais importantes. Em vista disso, este trabalho tem como objetivo estudar escórias de refino secundário quanto à sua viscosidade, analisando os principais fatores que influenciam esta propriedade. A partir de dados de composição química de amostras de escória de uma qualidade de aço comercial, foram feitas simulações termodinâmicas utilizando o software FactSage. Foram obtidas informações sobre as fases presentes no processo, frações sólida e líquida, ponto de saturação de MgO e viscosidade efetiva da escória. Com base nesses resultados, concluiu-se que o aumento da basicidade tende a aumentar a fração sólida e a viscosidade, mas ao chegar à sua saturação de sólidos, o aumento da basicidade age na parte líquida da escória, quebrando as cadeias de silicato nela presentes e diminuindo a sua viscosidade. Além disso, percebeu-se que a viscosidade efetiva dessas escórias é bastante elevada devido à presença de altas frações sólidas, podendo resultar em problemas para o aço estudado.Palavras-chave: Escória; Refino secundário; Viscosidade; Termodinâmica computacional. STUDY OF SECONDARY REFINING SLAGS' VISCOSITY THROUGH COMPUTATIONAL THERMODYNAMICS AbstractIn steel production, one of the purposes of secondary refining is to remove nonmetallic inclusions generated during the process. Slag's viscosity influences mass exchange between metal bath and slag, being, therefore, one of the slag's most important properties. Thus, this article aims as goal to study secondary refining slags' viscosity, analyzing the main factors that influence this property. From chemical composition of slag samples' data of one commercial steel type, thermodynamics simulations were conducted with the software FactSage. Information were obtained from phases present in the process, solid and liquid fractions, MgO saturation point and effective viscosity of the slag. Based on these results, it was concluded that the basicity's raise tends to increase solid fraction and viscosity, but as it reaches the solids saturation, the basicity's raise acts on the liquid slag, breaking its silicate chains and reducing its viscosity. In addition, it was possible to notice that the effective viscosity of these slags is quite high due to the presence of high solid fractions, which may result in problems for the studied steel.
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