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Título : Modelamento físico de dessulfuração de gusa em panela com lança rotativa submersa : análise dos efeitos do entupimento de bico da lança.
Autor : Fernandes, Isabela Cristina Barbosa
metadata.dc.contributor.advisor: Silva, Carlos Antônio da
Perasoli, Daniela Barcante
Reis, Rewber Guilherme
metadata.dc.contributor.referee: Silva, Carlos Antônio da
Peixoto, Johne Jesus Mol
Cardoso Filho, Amilton Carlos Pinheiro
Palabras clave : Enxofre
Dessulfuração em panela de gusa
Lança de injeção rotativa
Entupimento de bico
Fecha de publicación : 2023
Citación : FERNANDES, Isabela Cristina Barbosa. Modelamento físico de dessulfuração de gusa em panela com lança rotativa submersa: análise dos efeitos do entupimento de bico da lança. 2023. 62 f. Monografia (Graduação em Engenharia Metalúrgica) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2023.
Resumen : A indústria siderúrgica é uma importante fornecedora de insumos para diversos outros setores, entre os quais se destacam a indústria automotiva, de bens de capital, naval, de linha branca, entre outras. Os teores de enxofre são determinantes quanto às propriedades dos aços. Para várias aplicações existem fortes restrições quanto à presença de enxofre, por ser deletério às propriedades do aço. Desta forma, processos de dessulfuração são comuns na cadeia produtiva e, entre eles, se destaca o processo de injeção de dessulfurantes via lança rotativa. Neste trabalho, foram estudados os efeitos do entupimento de um dos bicos da lança usada no processo de dessulfuração. Esse entupimento é frequente em plantas de dessulfuração e nem sempre a troca da lança é realizada de imediato devido à indisponibilidade de tempo para essa operação. A metodologia envolveu modelagem física, em escala 1:7, por meio da qual foram realizados estudos para correlacionar as possíveis variáveis que impactam a eficiência do processo de dessulfuração. Os resultados de condutimetria mostraram que quanto maior a vazão de gás, mais rápida é a homogeneização, indicando que o controle adequado das vazões de gás é crucial para garantir a eficiência do processo de dessulfuração. Os efeitos de alteração de velocidade de rotação da lança não são evidentes. Além disso, comprovou-se que a obstrução de um bico não compromete o processo de dessulfuração, pois a reação química ainda ocorre com eficácia. Por fim, a análise comparativa do fluxo de líquido, utilizando filmagens, revelou que há diferenças na dispersão das partículas e na distribuição do fluxo em diferentes regiões da panela, embora as medições de tempo de mistura e de cinética de transferência de massa tenham indicado que essa alteração no fluxo não impacta significativamente o processo.
metadata.dc.description.abstracten: The steel industry is an important supplier to various sectors, including the automotive, capital goods, naval and white-goods appliances. Sulfur is a crucial element concerning the properties of steels since it is detrimental for several applications. As consequence, desulfurization processes are common in the steel production, with the injection of desulfurizing agents through the rotating lance process standing out. In this study, the effects of clogging in one of the lance injection nozzles used in the desulfurization process in a hot metal ladle were investigated. Clogging event is a frequent issue in desulfurization plants, and sometimes, the lance replacement cannot be immediately carried out due to lack of time availability for the operation. The methodology involved physical modeling, in a 1:7 scale. Studies have been made to correlate the possible variables that impact on the desulfurization efficiency process. Conductivity results showed that higher gas flow rates allowed faster homogenization, indicating that proper control of gas flow rates is crucial to ensure the efficiency of the desulfurization process. The effects of lance rotation were not apparent. Furthermore, it was demonstrated that the clogging of one nozzle does not compromise the desulfurization process, as the chemical reaction still occurs effectively. Finally, comparative analysis of the liquid flow through the video recordings revealed differences in particle dispersion and flow distribution in different parts of the ladle. However, measurements of mixing time mass transfer kinetics indicated that this flow alteration does not significantly impact the process.
URI : http://www.monografias.ufop.br/handle/35400000/6771
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