Utilização dos softwares de termodinâmica computacional no estudo das etapas de pré-tratamento do ferro-gusa

Abstract

RESUMO: O objetivo deste trabalho é estudar termodinamicamente as reações de dessiliciação, desfosforação e dessulfuração envolvidas no processo de pré-tratamento de ferro-gusa. A princípio foram propostas misturas dessiliciantes, desfosforantes e dessulfurantes e as mesmas foram empregadas nos testes experimentais a temperatura de 1400 °C. Após, as misturas foram avaliadas através dos modelos termodinâmicos presentes na literatura e dos softwares de termodinâmica computacional (FactSage e ThermoCalc). As misturas dessiliciantes e desfosforantes tiveram como base fontes de CaO e FeO e as misturas dessulfurantes foram a base de CaO-fonte de Fluorita e CaO-fonte de Sodalita. Os resultados obtidos foram relativamente satisfatórios e a termodinâmica computacional mostrou-se mais eficaz do que os modelos termodinâmicos presentes na literatura no estudo das etapas envolvidas no pré-tratamento de ferro-gusa. Além disso, os softwares de termodinâmica computacional também contribuíram, em alguns casos, para a análise de compostos sólidos que podem se formar na escória e limitar as reações de dessiliciação, desfosforação e dessulfuração, as quais são dependentes do transporte de massa na interface metal-escória.

ABSTRACT: The aim this work is studying thermodynamically the desiliconization, dephosphorization and desulfurization reaction involved in the hot metal pretreatment process. At first, it was proposed desiliconizing, dephosphorising and desulfurizing mixtures and it same were employed in experimental tests at 1400 °C. After, the mixtures were available by thermodynamics models presents at the literature and computational thermodynamics software (FactSage and ThermoCalc). The desiliconization and dephosphorization mixtures were based on CaO and FeO and the desulfurization mixtures were based on CaO-source of Fluorite and CaO-source of Sodalite. The results obtained was relatively satisfactory and the computational thermodynamics software showed more effective than thermodynamics models at the study of the stage involved in the hot metal pretreatment. Moreover, the computational thermodynamic also contribute, in some cases, for analysis of solid compounds that it can form in the slag and it can limit the desiliconization, dephosphorization and desulfurization reactions.