Show simple item record

dc.contributor.authorPinto, Victoria da Silva
dc.date.accessioned2022-10-17T14:05:12Z
dc.date.available2022-10-17T14:05:12Z
dc.date.issued2022-09-16
dc.identifier.citationPINTO, 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.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16888
dc.description.abstractThe 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.sponsorshipNão recebi financiamentopor
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectMassa de tamponamentopor
dc.subjectSimulação termodinâmicapor
dc.subjectCorrosãopor
dc.subjectTap hole clayeng
dc.subjectThermodynamic simulationeng
dc.subjectCorrosioneng
dc.titleAvaliação do desgaste de massa de tamponamento via simulação termodinâmica e comparação com ensaio de corrosão dinâmicopor
dc.title.alternativeEvaluation of tap hole clay wear via thermodynamic simulation and comparison with dynamic corrosion testeng
dc.typeTCCpor
dc.contributor.advisor1Luz, Ana Paula da
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3470395641242374por
dc.description.resumoA 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.initialsUFSCarpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOSpor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.publisher.courseEngenharia de Materiais - EMapor


Files in this item

Thumbnail
Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Except where otherwise noted, this item's license is described as Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil