Estudo comparativo da remo??o de inclus?es do a?o l?quido nos processos de RH e esta??o de borbulhamento.

Programa de P?s-Gradua??o em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metal?rgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.A composi??o, quantidade e distribui??o de tamanhos de inclus?es n?o met?licas influenciam fortemente as propriedades qu?micas e f?sicas do a?o como resist?ncia ? fadiga, usinabilidade e resist?ncia ? corros?o. Portanto melhorar a qualidade do a?o implica em aumentar a limpidez do a?o l?quido, ou seja, reduzir o n?mero e tamanho das inclus?es no mesmo. Para tanto s?o utilizados processos (que possuem diferentes custos operacionais) como o borbulhamento de g?s inerte na panela e o tratamento no desgaseificador ? v?cuo RH. Devido ? alta taxa de dissipa??o de energia caracter?stica do tratamento do a?o no reator RH este funciona como um excelente misturador capaz de promover o coalescimento e flota??o das inclus?es, com sua consequente remo??o do a?o l?quido; al?m do choque e coalescimento de inclus?es a inje??o de g?s inerte possibilita a intera??o direta entre bolhas e part?culas inclusion?rias promovendo a remo??o das mesmas. O presente trabalho traz uma compara??o, utilizando dados industriais e simula??es matem?ticas, da capacidade de remo??o de inclus?es nos tratamentos de borbulhamento, RH e RH com aquecimento qu?mico. Foi encontrado que o n?mero de inclus?es decai exponencialmente durante o tratamento no RH ap?s o aquecimento qu?mico. Para estes casos a constante aparente de desoxida??o foi da ordem de 0,47 (min-1) para uma taxa de circula??o de 120 (ton/min). Este forte decaimento exponencial n?o ? observado nas corridas tratadas no RH sem aquecimento qu?mico bem como nas corridas tratadas na esta??o de borbulhamento. Sugere-se que nestes casos pode haver um processo de competi??o entre a remo??o e gera??o de inclus?es a partir de fontes como a intera??o refrat?rio-esc?ria-metal ou intera??o do metal l?quido com a atmosfera atrav?s do olho da pluma. Concluiu-se que a esta??o de borbulhamento e o RH s?o ambos capazes de reduzir a quantidade de inclus?es do a?o l?quido, por?m o processo de borbulhamento requer para isso uma vaz?o de g?s muito menor do que a utilizada neste trabalho para evitar a abertura do olho da pluma.The composition, amount and size distribution of non-metallic inclusions strongly influence the chemical and physical properties of the steel such as fatigue, machinability and corrosion resistance. Therefore, in order to improve the quality of the steel, it is necessary to increase the cleanliness of the liquid steel. For that purpose, processes (with different operating costs) are used, such as the bubbling of inert gas in the steel ladle and its treatment in the vacuum degasser RH. Due to a high level of energy dissipation rate during the RH treatment of steel this reactor works as an excellent mixer, capable of promoting coalescence and flotation of the inclusions with its consequent removal of liquid steel; inert gas injection is able to promote inclusion coalescence as well as inclusion flotation by direct contact between inclusions and bubbles. The present work presents a comparison of inclusion removal, using industrial data and mathematical simulations, considering steel treatments with inert gas bubbling, RH and RH with chemical heating. The inclusion counting shows a strong exponential decay for RH treated heats with chemical heating; the apparent deoxidation kinetic constant was 0.47(min-1) for a circulation rate of 120 (ton/min). The same exponential decay is not seen for RH treated heats without chemical heating as well as inert gas bubbling. It is suggested that in the later cases it could exist a competition between inclusion removal and inclusion generation from sources such as refractory-slag-metal interaction, open eye atmosphere metal interaction. It has been concluded that the RH and the inert gas bubbling processes are both able to reduce the amount of inclusions, however the bubbling process would require a much smaller gas flow rate to avoid eye open formation