Simulação fluidodinâmica computacional da drenagem de um reator BOF.

Abstract

Durante a etapa de drenagem e basculamento do reator BOF (Basic Oxygen Furnce), pode ocorrer o arraste da escória para etapas seguintes do processo de beneficiamento. Para se limitar a passagem de escória, é necessária a suspensão de fluxo de aço, sacrificando o rendimento metálico, afetando diretamente o custo produtivo. No presente trabalho foi desenvolvido um modelo matemático no qual foi possível reproduzir fidedignamente a etapa de basculamento e drenagem. Os estudos foram conduzidos a partir da correlação de dados entre o modelo físico e o matemático. Nos experimentos em modelo físico na escala 1/15 do reator BOF original, foi empregada água e solução saturada de NaCl afim de simular o aço líquido, bem como óleos de silicone 200 e 500 cSt foram empregados para simular a escória, estando estes a temperatura de 25ºC. O modelo físico foi basculado a partir da posição vertical e um tampão foi empregado para inibir a drenagem dos óleos de silicone nos primeiros instantes do basculamento. A partir da análise dos perfis de velocidade do modelo CFD (Computational Fluid Dynamics) foi possível caracterizar os fenômenos envolvidos no arraste da fase sobrenadante, bem como foi verificada a possível existência de zonas de desgaste por erosão na região do bocal.