Visualizar PDF - Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração

Tabela 2. Valores de hidrogênio e nitrogênio e oxigênio obtidos nosexperimentos com as condições 1 (escória comum) e 2 (escória présinterizada).Valor do Limite Inferior de Controle (LIC) e Limite Superiorde Controle (LSC) obtidos na carta de controleElemento Condição Média LIC LSCTeor de HTeor de NTeor de O1 6,0 4,9 7,72 5,0 4,2 5,81 73 32 1142 70 39 1011 25,6 18,1 33,02 22,2 15,8 28,6A umidade relativa do ar não apresenta correlaçãosignificativa com o teor de hidrogênio, em ambas ascondições testadas (Figura 11), ainda que a dispersão dascorridas da condição 5 tenha sido ligeiramente reduzida.Como a cal é higroscópica e a escória sinterizada não, oaumento da umidade do ar afeta apenas a escória à basede cal – fluorita.Provavelmente, esta diferença está associada àumidade presente na cal e na fluorita utilizada no processode fabricação dos aços e que pode variar de 0,5% a 4,5%.Como citado anteriormente, a escória sintética apresentaelevada resistência à absorção de umidade pelo fato desteproduto passar por um processo de sinterização durantesua fabricação. Assim, os valores de umidade deste materialestão abaixo de 0,3%. (14)Já o teor de nitrogênio está semelhante nas duascondições, visto que nenhuma modificação no processofoi realizada a fim de alterar esta condição.O teor de oxigênio não apresenta variações significativas.Quando se variou a vazão de água de refrigeraçãodos eletrodos do forno elétrico (Figura 10), não foi possívelperceber mudanças significativas nos teores de hidrogêniodas corridas. Provavelmente, grande parte da água derefrigeração dos eletrodos do forno elétrico evapora antesmesmo de entrar em contato com a escória do forno. Ohidrogênio resultante da parcela de água dissociada naescória é retirado pelas bolhas de CO formadas durantea fusão ou pela escória, que é removida do forno elétricodurante o processo de fabricação. A quantidade limitadade escória que passa para a panela no vazamento é maisum fator que contribuiu para este resultado.Figura 10. Teores de hidrogênio para diferentes vazões de água derefrigeração dos eletrodos do forno elétrico para a condição 3.Figura 11. Teores de hidrogênio para diferentes umidades relativasdo ar nas condições 5 e 6.3.2 Validação do Modelo a partir do SoftwareThermo-calcNa Figura 12 podem ser observados os resultadosda pressão máxima obtidas a partir da simulação nosoftware Thermo-Calc. Os resultados obtidos apresentamboa concordância com os de Huang e Liu 6 no cálculo damaxpressão máxima dos gases – Pgas = PH + P2 N+ P2 CO - emfunção da fração solidificada (Figura 13). Ambos preveemque a pressão máxima alcança cerca de 1,75 atm na mesmafração solidificada.A diferença entre as curvas é decorrente das diferençasna previsão de P CO, sobretudo no teor de oxigênio.Nestes cálculos, considera-se o valor de oxigênio igual a10 ppm; já o modelo de referência não menciona o teorde oxigênio utilizado no cálculo da pressão total.Deve ser ressaltado que, durante o processo de solidificação,com aumento do teor de oxigênio e, em menorescala, o silício no líquido remanescente, proporcionam-seas condições necessárias para reação de desoxidação, porexemplo, Si + 2O = SiO 2.Esta reação controla o ter de oxigênio na frentede solidificação e, consequentemente, evita que a pressãoparcial de O 2atinja valores ainda maiores servindo,portanto, como freio para formação de poros. Destemodo, a presença significativa de elementos desoxidantes- neste caso, o silício - deve ser usada para evitar aformação de porosidades.Tecnol. Metal. Mater. Miner., São Paulo, v. 8, n. 2, p. 99-108, abr.-jun. 2011 105