dc.contributor.author | Pinto, Victoria da Silva | |
dc.date.accessioned | 2022-10-17T14:05:12Z | |
dc.date.available | 2022-10-17T14:05:12Z | |
dc.date.issued | 2022-09-16 | |
dc.identifier.citation | PINTO, Victoria da Silva. Avaliação do desgaste de massa de tamponamento via simulação termodinâmica e comparação com ensaio de corrosão dinâmico. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16888. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16888 | |
dc.description.abstract | The opening and closing of the tap hole during the production of pig iron in steel-making
industries is crucial for the proper operation of the blast furnace and high production in the
steel industry. The tap hole clay is the material used for this purpose and it acts : (i) closing
the hole after the removal of liquids from the furnace, (ii) allowing the opening of the
equipment, when it is necessary to drain the liquids again, and (iii) lining the inside of the blast
furnace to protect the crucible. The hot face of this refractory mass has contact with slag and
pig iron at temperatures above 1200°C, where the chemical composition of these liquids can
lead to interactions that corrode/wear the ceramic, leaving the crucible wall exposed, which is
one of the regions of the blast furnace that must be preserved due to its difficult maintenance.
In this context, the understanding of the interactions that lead to the wear of the refractory
mass is of great importance so that new formulations can be made. Thus, the objective of this
work was to analyze and compare the behavior of a reference tap hole clay with others that
contain the addition of MgO, TiO2 or Fe2O3 (in similar amounts) when in contact with a blast
furnace slag. In this sense, thermodynamic simulations were performed via FactSage and
corrosion tests were carried out in the laboratory, as the former considers that thermodynamic
equilibrium was reached, and in practice, the contact of the material with the liquid is made for
only a few hours, and this period may not be enough for all possible reactions to take place.
Based on the studied compositions, the addition of TiO2 or Fe2O3 to the formulation resulted
in similar behavior when compared to the reference composition, in both cases, the simulation
and corrosion tests. On the other hand, the MgO incorporation to the mixture led to a greater
number of calculation steps for the refractory stabilization in the simulation, and this trend was
also observed in the experimental measurements, resulting in greater wearing of this tap role
clay. It was also verified that the slag composition variation in the theoretical calculations was
similar to the one found in the lab tests, indicating that, despite not quantifying the extent of
wearing, thermodynamic simulation is valid for comparison and selection of formulations
regarding their performance when in contact with reactive slag at high temperatures. | eng |
dc.description.sponsorship | Não recebi financiamento | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Massa de tamponamento | por |
dc.subject | Simulação termodinâmica | por |
dc.subject | Corrosão | por |
dc.subject | Tap hole clay | eng |
dc.subject | Thermodynamic simulation | eng |
dc.subject | Corrosion | eng |
dc.title | Avaliação do desgaste de massa de tamponamento via simulação termodinâmica e comparação com ensaio de corrosão dinâmico | por |
dc.title.alternative | Evaluation of tap hole clay wear via thermodynamic simulation and comparison with dynamic corrosion test | eng |
dc.type | TCC | por |
dc.contributor.advisor1 | Luz, Ana Paula da | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/3470395641242374 | por |
dc.description.resumo | A etapa de abertura e fechamento do furo de corrida durante a produção do ferro gusa nas
siderúrgicas é crucial para que se tenha um bom funcionamento do alto forno e elevada
produção nas usinas. O material utilizado para cumprir esta função é a massa de
tamponamento, a qual atua: (i) fechando o furo após a retirada dos líquidos do forno, (ii)
permitindo a abertura do equipamento, a partir de sua perfuração, quando for necessário
drenar os líquidos novamente, e (iii) revestindo o interior do alto forno para proteger o cadinho.
A face quente dessa massa refratária tem contato com escória e ferro gusa em temperaturas
acima de 1200°C, onde a composição química desses líquidos pode levar a interações que
corroem/desgastam/comprometem a cerâmica, deixando exposta a parede do cadinho, que
é uma das regiões do alto forno que mais deve ser preservada devido à dificuldade de
manutenção. Neste contexto, o entendimento das interações que levam ao desgaste da
massa refratária é de grande importância para que novas formulações sejam elaboradas.
Desta forma, o objetivo deste trabalho foi analisar e comparar o comportamento de uma
massa de tamponamento de referência com aquelas contendo a adição de MgO, TiO2 ou
Fe2O3 (em quantidades similares) quando em contato com uma escória. Para isso, foram
realizadas simulações termodinâmicas via FactSage e ensaios de corrosão em laboratório,
uma vez que o software considera a condição em que o equilíbrio termodinâmico foi
alcançado e, na prática, o contato do material com o líquido é feito durante apenas algumas
horas, podendo este período não ser suficiente para que todas as reações possíveis ocorram.
A partir das composições estudadas, foi verificado que a adição de TiO2 ou Fe2O3 a
formulação resultou em comportamentos similares aqueles apresentados pela composição
de referência, tanto na simulação quanto nos ensaios de corrosão. Por outro lado, a
incorporação de MgO a mistura contribuiu para aumentar o número de etapas de cálculo para
a estabilização do refratário na simulação, sendo esta tendência também observada em
laboratório, resultando em um maior desgaste dessa massa. Também foi verificado que a
variação da composição da escória nos cálculos teóricos foi similar a encontrada nos ensaios
experimentais, demonstrando que, apesar de não quantificar a extensão do desgaste, a
simulação termodinâmica é válida para a comparação e seleção de formulações frente ao
seu desempenho quando em contato com escórias em altas temperaturas. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.publisher.course | Engenharia de Materiais - EMa | por |