Modelagem física da dessulfuração de ferro gusa em panela com lança submersa rotativa.

Abstract

O aumento da demanda por aços de melhor qualidade tem exigido das empresas do setor constante preocupação com a otimização dos processos de dessulfuração, visto que o enxofre é um elemento prejudicial para a qualidade superficial e propriedades mecânicas desses materiais. Esse processo é mais eficiente quando realizado na etapa de pré-tratamento de gusa com a utilização de panelas de transferência por razões termodinâmicas e econômicas. Sabe-se que, para se obter a eficiência máxima do processo, é preciso conhecer a condição ótima que produzirá a melhor agitação do banho metálico. Nesse sentido, um modelo físico de escala 1:7 de panela de transferência com lança rotativa de injeção pneumática foi utilizado para avaliar os efeitos de profundidade, posição radial e rotação da lança e vazão de gás na condição de homogeneização do banho. O modelo físico consiste em um tronco cônico de acrílico provido de três condutivímetros com lança rotativa de PVC com dois furos de saída opostos. O comportamento do ferro-gusa foi simulado utilizando água e ar comprimido representou o gás inerte. O tempo necessário para a homogeneização completa do banho foi medido por condutimetria e a velocidade das reações foi avaliada pelos resultados dos testes de transferência de massa. Óleo com corante foi injetado pela lança para simular o comportamento do pó dessulfurante e as imagens capturadas nos testes permitiram comparar o fluxo do sistema em diferentes situações. Os resultados obtidos não demonstraram diferença significativa causada pelas rotações de lança, profundidades ou posições radiais testadas. Contudo, a vazão de gás inerte se mostrou inversamente proporcional ao tempo de misturamento e à taxa de transferência de massa em todas as comparações realizadas.