Professor Orientador: Nestor Cezar Heck - Ufrgs
Professor Orientador: Nestor Cezar Heck - Ufrgs Professor Orientador: Nestor Cezar Heck - Ufrgs
As temperaturas utilizadas nas simulações estavam entre 400 e800 ºC utilizando um intervalo de 50 ºC. Após a obtenção dos dadosfornecidos pelo programa, estes foram plotados em um gráficoTemperatura x Log p(O 2 ).3.2.2.2 Decomposição do vapor d’águaDevido a existência de quantidades traço de vapor d’águamesmo nos nitrogênios mais purificados, foram realizadas simulaçõespara verificar se estas quantidades são suficientes para oxidar oferro.As simulações foram realizadas em um sistema Fe – N 2 – H 2 O,sendo utilizadas quantidades de H 2 O no nitrogênio de 5, 50 e 500ppm. As temperaturas utilizadas nas simulações estavam entre 400 e800 ºC utilizando um intervalo de 50 ºC. Após a obtenção dos dadosfornecidos pelo programa, foram observadas as pressões parciais deoxigênio em equilíbrio, formadas pela decomposição do vapor d’água.Estes dados foram plotados no gráfico Temperatura x Log p(O2)obtido anteriormente.3.2.2.3 Interação aço/atmosfera do fornoPara a realização das simulações da interação do aço com aatmosfera do forno, primeiramente foram realizados cálculos para aobtenção de dados que tornasse o sistema teórico adequado ecoerente com sistema encontrado na prática. Para a adequação dossistemas foram realizados os seguintes cálculos:1) Determinação da área superficial total da carga dentro do forno.Para a determinação da área superficial total da carga dentro doforno foram consideradas a massa total de carga (M AÇO ) e adensidade do aço (). Isto foi necessário, pois não foi possíveldeterminar a quantidade de fios-máquina por bobina inserida no40
forno, nem o comprimento de cada um deles. Os cálculos realizadospara a determinação da área superficial total estão descritos a seguir.M AÇO = 20000 kg (carga utilizada) = 7800 kg/m 3 = M AÇO / V AÇO V AÇO = M AÇO / V AÇO = 20000 (kg) / 7800 (kg/m 3 )V AÇO = 2,564 m 3Volume de um fio = r 2 h, onde h é o comprimento e r o raiodo fio. Sabendo-se que o diâmetro do fio é de 0,0131m, o seu raio éde 0,00655m. Portanto:V AÇO = r 2 h h = V AÇO / r 2h = 2,564 m 3 / (6,55 x 10 -3 m) 2h = 19024,06 mÁrea superficial de um fio = 2 r h:A T = 2 r hA T = 782,93 m 22) Determinação da relação volume de gás por área superficial dematerial. Para a determinação desta relação primeiramente foicalculado o volume da câmara interna do forno V F :V F = R 2 H, onde R é o raio e H a altura da câmara interna doforno. Sabendo–se que R = 2,025 m e D = 5,9 m:V F = R 2 H41
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As temperaturas utilizadas nas simulações estavam entre 400 e800 ºC utilizando um intervalo de 50 ºC. Após a obtenção dos dadosfornecidos pelo programa, estes foram plotados em um gráficoTemperatura x Log p(O 2 ).3.2.2.2 Decomposição do vapor d’águaDevido a existência de quantidades traço de vapor d’águamesmo nos nitrogênios mais purificados, foram realizadas simulaçõespara verificar se estas quantidades são suficientes para oxidar oferro.As simulações foram realizadas em um sistema Fe – N 2 – H 2 O,sendo utilizadas quantidades de H 2 O no nitrogênio de 5, 50 e 500ppm. As temperaturas utilizadas nas simulações estavam entre 400 e800 ºC utilizando um intervalo de 50 ºC. Após a obtenção dos dadosfornecidos pelo programa, foram observadas as pressões parciais deoxigênio em equilíbrio, formadas pela decomposição do vapor d’água.Estes dados foram plotados no gráfico Temperatura x Log p(O2)obtido anteriormente.3.2.2.3 Interação aço/atmosfera do fornoPara a realização das simulações da interação do aço com aatmosfera do forno, primeiramente foram realizados cálculos para aobtenção de dados que tornasse o sistema teórico adequado ecoerente com sistema encontrado na prática. Para a adequação dossistemas foram realizados os seguintes cálculos:1) Determinação da área superficial total da carga dentro do forno.Para a determinação da área superficial total da carga dentro doforno foram consideradas a massa total de carga (M AÇO ) e adensidade do aço (). Isto foi necessário, pois não foi possíveldeterminar a quantidade de fios-máquina por bobina inserida no40