Por: HELTON JACKSON COSTA (arcelormittal monlevade), roberto parreiras tavares (departamento de engenharia metalúrgica e de materiais - ufmg), dayvison carlos oliveira (arcelormittal monlevade), eduardo dias pascoal (arcelormittal monlevade), marcos vinicius ribeiro da cunha (arcelormittal monlevade), edgard marcos ribeiro (arcelormittal monlevade), natália de castro bicalho (arcelormittal monlevade), maikon henrique de oliveira (arcelormittal monlevade), rafael ferreira delfim bueno (arcelormittal monlevade), alin junior machado chaves (arcelormittal monlevade)
Resumo:
O enxofre no aço tem sido considerado prejudicial em sua qualidade na maioria dos casos. O enxofre pode causar perda de ductilidade, tenacidade ao impacto, além de piorar as propriedades de soldabilidade e resistência à corrosão e pode gerar problemas superficiais em tarugos ou placas. Recentemente, a demanda por tipos de aço com baixo teor de enxofre aumentou, e não são incomuns os tipos de aço com especificações de enxofre abaixo de 70 ppm. As principais fontes de enxofre no processo siderúrgico são os combustíveis fósseis que são utilizados no processo siderúrgico, para reagir com o minério de ferro gerando gusa. Durante este processo, o enxofre é incorporado à composição química do banho metálico, fazendo com que seja necessário um pré-tratamento do gusa antes do refino primário (no caso da ArcelorMittal Monlevade significa o processo bof), pois a remoção do enxofre é favorecida na ausência de oxigênio. Existem vários processos de dessulfuração de metal quente que podem ser conduzidos em carros torpedo ou panelas de metal quente. A eficiência deste processo é de fundamental importância para a qualidade dos aços, pois dentre todos os processos subseqüentes ao processo siderúrgico, este é o que possui maior capacidade de remoção de enxofre. A simulação de fluidodinâmica computacional (CFD) tem sido utilizada para modelar processos nos quais há grande dificuldade de visualização e experimentação, utilizando equações e modelos matemáticos para prever o comportamento dos fluidos no sistema e com essas informações poder investigar possibilidades de ajustes nos processos de acordo com o objetivo de cada operação. Assim, o presente trabalho adota simulações CFD para analisar o processo atual da estação de dessulfuração da ArcelorMittal Monlevade, para determinar condições ótimas de alturas de lança de injeção e fluxo de gás para minimizar o tempo de mistura e obter a máxima eficiência para o processo de dessulfuração. Para além das simulações, foram realizados testes industriais para validar os resultados obtidos através das simulações informáticas, e através do estudo e testes identificou-se a possibilidade de obter ganhos de eficiência do processo minimizando o consumo de azoto sem penalizar a remoção de enxofre no processo, a partir do uso de previsões obtidas por meio de simulações de computador.
