NOES BASICAS DE REFINO PRIMRIO

Noes Bsicas de Aciaria (Conversores) Tpicos abordados: 1 - Introduo 2 - Equipamentos 3 - Matria prima 4 - Processo de Refino - reaes de refino, formao de escria, condies de sopro, sopro cominado. 5 - Itens de controle - rendimento de ferro, consumo de fundentes, nvel de oxidao, acerto simultneo;

Noes Bsicas de Aciaria( Conversores) - Introduo:Nascimento do Processo LD;Henry Bessemer sugeriu em 1856 a utilizao de oxignio puro para a transformao de gusa em ao, porem no havia oxignio disponvel. Em 1923 j com produes industriais de oxignio, F.W. Davis previu a viabilidade tcnica da utilizao do O2 puro para refino do gusa. Em 1938 Maximillianshutte produzia 90% de seu ao Bessemer com enriquecimento do ar, obtendo aumento de produtividade e qualidade.

Durante a 2 guerra mundial desenvolvido tecnologia para obteno de oxignio a custo mais baixo, propiciando aumento da utilizao na siderurgia.Em 1952 em Linz, ustria, tornou-se real a revolucionria idia de injeo de oxignio , de alta pureza para a produo de ao em escala industrial;

Paralelamente em Donawitz, ustria estudava o mesmo processo, desta forma abreviao LD, passou a denominar o novo processo de refino, oriundo da cidades onde foram inicialmente implantados.

Noes Bsicas de Aciaria( Conversores) - Introduo:Nascimento do Processo LD;

Evoluo do custo de produo de oxignio e de sua utilizao na siderurgia

Noes Bsicas de Aciaria( Conversores) - Equipamento:Conversor:Vaso com carcaa de ao revestido de refratrio bsico; Constitui-se de um tronco cone superior, cuja base menor a boca, uma seco central cilndrica e um segmento esfrico como fundo; O volume especifico do vaso varia 0,8 a 0,9m3/t. Nosso caso = 185m3 =0,8m3/t; Onde se processa as reaes de refino.

Lana de O2:Consiste de 3 tubos de ao concntricos, interno para injeo de O2 e os dois externos para a circulao de gua de refrigerao.

Mangueiras de gua e oxignio so conectadas na parte superiorNa extremidade inferior soldada o bico de lana(cabea), que permite a injeo do oxignio a alta velocidade Atualmente utilizamos cabea com 5 furos que permite distribuio mais uniforme sobre o banho

Noes Bsicas de Aciaria( Conversores) - Equipamento:Sub-lana:Consiste de 3 tubos de ao concntricos, interno para os cabos de compensao e os dois externos para a circulao de gua de refrigerao. Sub-lana o equipamento usado para medio de temperatura e carbono no meio de sopro, que ser usado no ajuste da corrida para o fim de sopro, e para a medio de temperatura e carbono no fim de sopro. Velocidade de vazamento e segurana do operador

Sopro combinado( KGC ):Nosso sistema consiste de 8 ventanerias de refratrio com tubos de ao de 2mm por onde passar o gs inerte(Ar e N2). O sopro combinado tem a funo melhorar a cintica, principalmente na 3 etapa de descarburao, facilitando o encontro de C e oxignio. O sopro combinado homogeneiza qumica e termicamente o banho e melhorar a interao metal/escria. As presses chegam a 34Kg/cm2 com vazes de 2,5 a 33Nm3/min.

Noes Bsicas de Aciaria( Conversores)Matria prima:a) Gusa - Proveniente dos altos fornos, parte predominante da carga metlica, maior responsvel pelo fornecimento de calor ao processo;podendo variar de 75 a 100% da carga;

composio qumica e temperatura tpicas:%C = 4,2 a 4,4% %Si = 0,3 a 0,6% %Mn = 0,3 a 0,7% %S = < 0,040% %P = 0,8 Duro

Noes Bsicas de Aciaria( Conversores)Refino: - Efeito das condies de sopro sobre as variveis do processo

Varivel Duro % FeO da escria % P e % Mn do Ao Vida da lana Desgaste do refratrio Casco na boca Casco lana Projeo de escria Rendimento metlico Diminui Aumenta Diminui Diminui Metal Aumenta Diminui Aumenta

Sopro Macio Aumenta Diminui Aumenta Aumenta Escria Diminui Aumenta Diminui

Noes Bsicas de Aciaria( Conversores)Refino: - O sopro macio provoca: Escria mais reativa teor de FeO mais alto - aumento excessivo da velocidade de descarburao - excesso de formao de gases = projeo + baixo rendimento + desgaste do refratrio; - O sopro duro provoca: Nvel de oxidao da escria baixo - escria seca - dissoluo incompleta da cal = problema de desfosforao;

A prtica aconselhvel um sopro misto: - Variar a relao de penetrao ao longo do sopro - Obter rpida formao de escria reativa( sopro macio) + descarburao eficiente durante a 2 etapa de sopro e escria com nvel de oxidao adequado no final de sopro(sopro duro);

Noes Bsicas de Aciaria( Conversores)Itens de controle:

1 Rendimento de Ferro: ndice que mostra a capacidade de transformar carga em ao liquido.RENDIMENTO = (PESO DE AO LQUIDO / CARGA METLICA) * 100- A carga

metlica o somatrio de gusa e sucata carregados no conversor,

- O peso de ao lquido determinado atravs das dimenses da placa multiplicado um fator kg/metro mais as perdas com sobras.Fatores que podem interferir no rendimento de ferro: - A escria que passa do ct para panela de gusa .

- Gusa que passa junto com a escria para o pote skimmer durante a escumagem.- As balanas de gusa e sucata quando no esto aferidas; - Projeo de metal durante o sopro; - Sobra de ao no conversor - Erro na medio das placas, pelo rolo medidor(comprimento) e ajuste das medidas do molde(espessura e largura). - Erro na avaliao ou falta de informao das perdas de ao durante todo processo de fabricao do ao(retorno, sobra de panela, sobra de distribuidor, etc...)

Noes Bsicas de Aciaria( Conversores)Itens de controle: 1 Rendimento de Ferro:Rendimento de ferro em 200592 91,5 91 90,5 90 89,5 2004 2005 jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez

Porque controlar o rendimento? um dos indicadores mais importantes do custo da GGMA.

Noes Bsicas de Aciaria( Conversores)Itens de controle: Acerto Simultneo: o resultado de acerto da corrida no fim de sopro(C e temperatura) - Permite vazar a corrida rapidamente, aumenta a produtividade - O acerto simultneo esta diretamente ligado a utilizao da sub-lana e a preciso do modelo dinmico. - Nosso acerto: Cfs +/- 0,02% e temp. fs +/- 15CAlvo

Temp. ObjControle dinmico ( adio de minrio) Temp. Medio durante sopro(sub-lana) Rota original Rota corrigida C obj C

Noes Bsicas de Aciaria( Conversores)Itens de controle: Consumo de fundentes: a quantidade de cal calctica e dolomtica consumida na produo de ao lquido.( Kg/ ton de ao) - Importante o controle em funo do custo da produo de ao; - O consumo esta diretamente ligado ao teor de Si do gusa, tipo de ao e condies do refratrio dos conversores. - Modelo de ajuste calcula a quantidade ideal de cal para cada corrida;

68 66 64 62 60 58 56 54

Consumo de fundentes em 2005

Kg/t

20 04 20 05 ja n

l ag o se t ou t no v de z

ar ab r m ai ju n

v

fe

m

ju

Noes Bsicas de Aciaria( Conversores)Itens de controle: Nvel de oxidao: o teor de oxignio dissolvido no ao lquido(PPM);Mtodo de medio:Imerso de clulas eletroqumicas no banho, fornece diretamente o teor de O2 dissolvido; - Baixa movimentao do banho no final de sopro, mesmo com a correo da lana;

Noes Bsicas de Aciaria( Conversores)Itens de controle: Nvel de oxidao: o teor de oxignio dissolvido no ao lquido(PPM);- Nvel de oxidao alto = maior consumo de fe-ligas, desgaste de refratrio; - Sopro combinado, injeo de gs inerte( Argnio e Nitrognio) pelo fundo do conversor aumenta a movimentao reduzindo o nvel de oxidao do banho.

Teor de O solvel no banho em funo do Carbono de fim de sopro

Noes Bsicas de Aciaria( Conversores)Itens de controle: Nvel de oxidao: o teor de oxignio dissolvido no ao lquido(PPM);Para cada 100 ppm de O so necessrios 30Kg de Al para desoxidao

Nivel de oxidao do banho720 700 680PPM

660 640 620 600 2005 2006 jan fev mar