Determinação experimental e simulação termodinâmica das fases presentes em escórias de refino secundário de aços

Abstract

A escória é um dos principais coprodutos resultantes do processo de fabricação do aço. Caracterizar fases das escórias é importante devido ao fato de que uma vez adicionadas ao banho, é necessário um conhecimento sobre o comportamento destas durante seu aquecimento e fusão. Consequentemente, será preciso saber como os seus constituintes estão agrupados. Ou seja, a composição e fração de fase líquida e de prováveis fases sólidas. Para a obtenção de um resultado mais confiável e preciso, foram escolhidas diferentes técnicas, como a difração de raios-x, fluorescência de raios-x, microscopia eletrônica de varredura com EDS acoplado e simulação termodinâmica. Os resultados obtidos mostraram que o processo industrial de refino secundário não está em equilíbrio termodinâmico, visto a formação de fases com composição química bastante similares, não se obteve uma matriz (fase líquida) totalmente homogênea. Além disso, mesmo com uma variação quantitativa das amostras estudadas, as fases formadas são muito similares para todas as amostras. A simulação termodinâmica foi capaz de mostrar o efeito da composição global da escória na composição e fração de fases, sendo que as técnicas experimentais confirmaram as fases obtidas na simulação.

The slag is one of the main coproducts of the steelmaking process. Characterize phases of slags is important due to the fact that once added to the bath , there must be a knowledge about their conductivity during their heating and melting. Consequently, it is necessary to know how their constituents are grouped. In order to obtain a more reliable and precise result, different techniques were chosen, such as x -ray diffraction, x -ray fluorescence, electron scanning microscopy coupled with EDS and thermodynamic simulation. The obtained results showed that the industrial process of secondary refining is not in thermodynamic equilibrium, due to the formation of phases with chemical composition very similar, it was not obtained a completely homogeneous matrix (liquid phase). Besides, even with a quantitative variation of the samples studied, the phases formed are very similar for all samples. The thermodynamic simulation was capable of showing the effect of the slags global composition in phases composition and fraction, and the experimental techniques confirmed the phases obtained in the simulation.