44538263 conversor ld engenharia

7/30/2019 44538263 Conversor Ld Engenharia

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ESTUDOS DOSAOS

DIAGRAMA FERROCARBONO

AOS

F.FUNDIDO

EUTETIDE

0,8%C


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OBTENO DOS AOS

Ao toda liga ferro-carbono, com teorde carbono variando de 0,008 a 2,0%,

malevel e que apresenta em suacomposio qumica elementos como osilcio, mangans, fsforo e enxofre,

resultante do processo de fabricao eem porcentagens pequenas.


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IntroduoIntroduoACIARIA uma unidade dentro deuma usina siderrgica com a funo deproduzir aos em forma de produtos

semi-acabados (tarugos, lingotes,placas, etc...)

Nesta unidade da fbrica, a matriaprima transformada em ao atravsde um processo metalrgicoenvolvendo calor.


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PROCESSO LD - 78% Produo

FORNO ELTRICO - 20 %

OBTENO DOS AOS


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Fonte: Tendncias tecnolgicas da Siderurgia, GernciaSetorial de Minerao e Metalurgia, 1995.


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Vrios trabalhos experimentais foramrealizados na usina de Linz na ustriadurante a dcada de 40. A primeira

corrida de 15 ton, foi realizada, peloProfessor Robert Durrer em outubrode 1949, os resultados foram tosatisfatrios, que em Dezembro de1949 foi decidida a instalao de umaaciaria LD com conversores de 35 ton,iniciando sua operao em Dezembro

de 1952, data que marca o

OBTENO DE AOS PELOPROCESSO LD


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O nome LD vem das iniciais L da cidadeAustraca Linz e D de Durrer, o

Professor que desenvolveu o processo.

A primeira aciaria LD fora da Austria entrou

em operao em agosto de 1954, noCanad, e EUA. A primeira instalao noBrasil foi a Belgo Mineira em 1957,seguida da Companhia SiderrgicaNacional, Cosipa, Usiminas, etc......


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todos estes fatores contriburam para arpida evoluo do processo, que hoje responsvel por aproximadamente72% da produo mundial de ao.

a grande produtividade;

custos mais baixos nas instalaesem comparao com outrasaciarias;

nenhum consumo decombustvel;

consumo de refratrios e mo deobra menor


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As vantagens do processo LD:

Rapidez da transformao do gusaem ao;

Reaproveitamento da sucata derecirculao (gerada dentro da prpriausina) que corresponde a 23% do ao

bruto; Comparando com a aciaria S-M, oinvestimento inicial da ordem de 40%

e o custo operacional, 50%menor.


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PROCESSO LD

Transformar o ferro gusa Liquido(1350 C) em ao

ATRAVS DA OXIDAAO DOCARBONO


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Ferro gusa Ao

C -- (3,0 a 4,5%) 0,1 %

Temp = 1350C Temp = 1650 C

Mn = 0,4 % Mn = 1,0 % (adicionado)

Oxig = 0,005 Oxig = 0,20 % (absorve)

Fe = 94,5% Fe = 99,2%


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Conversor LD -combinado

Esquemadelimpezados gases

TUBOS DE SOPRO DE GS

INERTE

COIFACOLETORA DEGS


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O oxignio pode ser introduzido noConversor de duas formas:

Por cima atravs de uma lanasuspensa da boca do conversor;

Combinados - normalmente injetandooxignio por cima atravs da lana eo gs inerte, pelo fundo do conversor,

atravs de tubos, para agitar o banho.Os resultados seriam reaes maisrpidas e completas, menor teor de

FeO na escria, menor quantidade de


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Descrio do conversor

O conversor LD, um recipiente de formacilndrica montado em munhes, capaz degirar completamente em torno de um eixo

horizontal, a carcaa de ao tem a base deforma cncava, uma seo cilndricaintermediria e uma seo cnica onde est ocanal de vazamento que permite a separao

do ao e da escria.

Uma coifa coletora de gs, refrigerada a

gua, instalada exatamente acima da boca


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Seqncia deoperao

Carregamento de sucata; Carregamento do gusa liquido;

Inicio do sopro de oxignio eadio do fundente;

tomada de temperatura e

composio;

Vazamento do ao (adies);

Vazamento da escria.


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Seqncia de operao do conversor LD


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TEMPO DE CORRIDA = 40 min

Operao Tempo em min

Carga 8

Sopro de Oxignio 18

Tomada de temperatura ecomp. quimica

5

Vazamento do ao 6

Retirada da escria 3


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Matrias- primas

1. Gusa lquido

Constitui a parte predominante da cargametlica, +/- (70%) sendo o seu contedotrmico, em termos de composio qumicae temperatura responsvel pela quasetotalidade do fornecimento de calor ao

processo.


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A composio tpica de um ferro gusautilizado como carga em um conversor :

Composio Quantidade em %

C 3,0 a 4,5

Si 0,4 a 6,0

Mn 0,6 a 0,8

S Mx 0,05

P Mx 0,15


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A proporo de gusa lquido na carga doconversor depende:

De sua composio qumica etemperatura;

Da qualidade do ao a serproduzido;

Da qualidade da sucata utilizadano processo.


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O teor de enxofre tolerado nos aos de no mximo de 0,05%.

Fe + S FeS(988C)

ou

Mn + S MnS(1600C)


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O MnS se solidifica em temperatura alta,prxima de solidificao do prprio ao e, a

temperatura em que se lamina o metal, essecomposto relativamente plstico, o que fazcom que ele se deforme e se alongue nosentido em que o material trabalhado. Sua

presena no ao no , por isso muitonociva.

Quando se forma o FeS, verifica-se queacima de 988C pode ocorrer a fuso doeuttico Fe-FeS.

Se o ao for deformado acima desta


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Aos com teores propositadamente alto de

enxofre (0,1), a fim de facilitar a usinabilidadedas peas, tem que possuir na suacomposio qumica um teor de manganselevado da ordem de 1,65%aproximadamente, para evitar a formao doFeS.


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O gusa lquido deve ser transportado paraaciaria com o mnimo de perdas de calor. Este

transporte realizado pelo carro torpedo,que possibilita, a dessulfurao em instalaoprpria, atravs da injeo de CaC2 e gsinerte, submergido por uma lana.

Transporte do gusa lquidopara a aciaria


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Dessulfurao do gusa em carrotorpedo

3FeS + 2CaO + CaC2 3CaS +2CO + 3Fe


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CARROTORPEDO


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2. Sucata

A utilizao de material refrigerante na carga doconversor LD imprescindvel para o controle detemperatura do ao no final de sopro.

3. Cal

A adio de cal ento necessria para neutralizar osxidos cidos formados nas reaes de oxidao que,de outra maneira, atacariam violentamente o

revestimento bsico do conversor e para obteno deum ndice de basicidade (CaO/SiO2) adequado,imprescindvel a uma boa dessulfurao edesfosforao. O consumo da Cal de

aproximadamente de 58 kg/ton ao.


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4. Fundente

A funo mais importante do fundente baixar o ponto

de fuso da escria, outra funo importante tambm a sua influencia sobre a viscosidade da escria; adiminuio dessa viscosidade facilita a impregnao dacal pela escria.

A fluorita, constituda basicamente de fluoreto de clcio

(Ca F2), utilizada como fundente,

2 Ca F2 + Si O2Ca O + SiF4


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5. Oxignio

O processo LD utiliza oxignio de elevada pureza. Ovalor mnimo aconselhvel de 99% de O2, sendoideal valores na faixa de 99,7 a 99,8% com restanteconstitudo de argnio e cerca de 50 ppm de

Nitrognio.

importante a altura da lana em relao ao banhometlico. Lanas muito prximas do banhopermitem que haja oxidao direta do ferro nobanho, tambm o oposto faz aumentar em muito oteor de FeO na escria. Ambos os extremosresultam em menores rendimentos metlicos eenfatizam a importncia do controle da altura da

lana que deve ser de 0,8 a 1,0 m do banho.


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6. Ferro-ligas e desoxidantes

Os ferros-ligas e desoxidantes so materiais

utilizados para acertos de composioqumica do ao na panela. necessrio efundamental que os rendimentos dasadies dos ferros-ligas sejam os maiselevados possveis, e este rendimentodepende de vrios fatores, sendo osprincipais, a oxidao do banho e a

quantidade de escria que cai na panela.Uma operao bastante eficiente quandoesta adio feita na panela de vazamentocom injeo de gs argnio sob presso pelo

fundo.


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ADIES DE FERROS LIGAS

INJEO DE GS

INERTE

ADIES DEDESOXIDANTE


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1) Calcular a quantidade de ferro-

mangans adicionado na panela para afabricao de um ao SAE 1045.Partindo dos seguintes dados:

a) peso do metal na panela = 120ton;b) teor de mangans no ao antes da

adio = 0,3 %;c) rendimento do processo = 80 %;d) Teor de Mn na Fe-Mn = 65%;

e) teor de mangans aps a adio =

Cassifica o dos ao quanto ao teor


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Cassifica o dos ao quanto ao teorde oxignio

1.Efervescentes ------------- > 200 ppm de O2

2.Semi-acalmado ------------- 100 ppm < x

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