Influência da adição do Na2CO3 na eficiência de desfosforação das misturas desfosforantes de ferro-gusa

Abstract

RESUMO: O objetivo desse estudo é investigar a influência da adição da barrilha (Na2CO3) no processo de desfosforação de ferro-gusa líquido, durante a etapa do seu pré- tratamento, avaliando as principais propriedades da escória (atividade do CaO e do FeO, as fases sólidas e líquidas formadas e a viscosidade) e determinados a influência dos principais parâmetros operacionais (temperatura de trabalho, quantidade em massa de mistura adicionada e metodologia de adição desta mistura ao sistema), por meio de testes experimentais e software de termodinâmica computacional FactSage 8.0. Durante os testes experimentais, utilizado um cadinho contendo aproximadamente 1000g de ferro-gusa e o inseriu no forno de resistência a 1400oC sob atmosfera inerte de argônio. Uma mistura desfosforante foi adicionada, o banho foi agitado por uma haste de alumina e as amostras forma coletadas utilizando amostradores a vácuo durante os testes. Os resultados experimentais mostraram uma redução considerável na concentração de fósforo do ferro-gusa nos dez primeiros minutos de experimento, após este tempo teor de fósforo foi estabilizado, além disso os resultados indicaram que o aumento do percentual de barrilha ocasiona redução da eficiência de desfosforação, a adição de barrilha faz com que aumente a atividade do CaO, aumentando a fração de sólido e diminui a atividade do FeO, o que diminui a eficiência de desfosforação. O fator de desfosforação (FDeP) desenvolvido neste estudo apresentou correlação com as eficiências do processo, indicando que podem ser usados para predizer a eficiência de desfosforação com a utilização de barrilha.

ABSTRACT: The objective of this study is to investigate the influence of the addition of soda ash (Na2CO3) on the desphosphorization process of liquid pig iron during the pre- treatment stage, evaluating the main properties of the slag (CaO and FeO activity, solid and liquid phases formed, and viscosity) and determining the influence of the main operational parameters (working temperature, mass quantity of added mixture, and methodology of adding this mixture to the system) through experimental tests and the FactSage 8.0 computational thermodynamics software. During the experimental tests, a crucible containing approximately 1000g of pig iron was used and placed in a resistance furnace at 1400°C under an inert argon atmosphere. A desphosphorizing mixture was added, and the bath was stirred with an alumina rod, while samples were collected using vacuum samplers during the tests. The experimental results showed a significant reduction in the phosphorus concentration of the pig iron in the first ten minutes of the experiment. After this time, the phosphorus content stabilized. Furthermore, the results indicated that an increase in the percentage of soda ash leads to a reduction in the desphosphorization efficiency. The addition of soda ash increases the activity of CaO, increasing the solid fraction and decreasing the activity of FeO, which reduces the desphosphorization efficiency. The desphosphorization factor (FDeP) developed in this study showed correlation with the process efficiencies, indicating that they can be used to predict the desphosphorization efficiency when using soda ash.