Análise da influência da escória no desempenho e vida útil do revestimento refratário de fornos panelas de aciarias

Abstract

Os principais custos da operação de fornos siderúrgicos para obtenção de aço estão ligados a disponibilidade dos canais para o esgotamento do forno, à sua segurança, além da manutenção e custos específicos relacionados aos revestimentos refratários. Desta forma, esta pesquisa delimitou-se a debater tanto o desgaste promovido entre o desgaste na linha de gusa, interface entre o banho de gusa e o banho de escória, como o da linha de escória, que ocorre na região de contato entre a escória e o refratário, ao analisar a influência da qualidade da escória. Portanto, o objetivo principal foi analisar a influência da qualidade da escória no desempenho e vida útil do revestimento refratário de panelas de aciarias. Para tanto, a metodologia empregada foi o estudo de caso qualiquantitativo alicerçado por uma pesquisa bibliográfica sobre os principais temas transversais necessários para responder o problema da pesquisa e contemplar o objetivo geral e específicos. Assim, como principal resultado que os mecanismos de desgaste de refratários referente a qualidade da escória podem variar dependendo da basicidade binária(B2) e do teor de ferro, que no nível das amostras se mostram ideias para a operação realizada na empresa, ou seja, B2 entre 2,15 e 2,50, e teor de ferro 1,30 e 1,35 para que se possa ter uma melhor proteção dos refratários de fornos panelas. Por fim, constatou-se que que a gestão eficaz do desgaste do revestimento refratário pode trazer um impacto positivo a produção, a qualidade do aço e a segurança dos trabalhadores e, consequentemente, levar a otimização das operações no forno panela.

The main operational costs of steelmaking furnaces for obtaining steel are associated with the availability and safety of the furnace tapping channels, in addition to maintenance and specific costs related to the refractory linings. Therefore, this research was delimited to discussing the wear that occurs at both the hot metal line—the interface between the hot metal and slag baths—and the slag line, which is the contact region between the slag and the refractory, by analyzing the influence of slag quality. Thus, the primary objective was to analyze the influence of slag quality on the performance and service life of the refractory lining of steelmaking ladle furnaces. To this end, the methodology employed was a quali-quantitative case study, supported by a literature review on the main cross-cutting themes necessary to address the research problem and fulfill the general and specific objectives. The main result indicates that the refractory wear mechanisms related to slag quality can vary depending on the binary basicity (B2) and the iron content. At the sample level, the ideal conditions for the company's operation were found to be a B2 value between 2.15 and 2.50, and an iron content between 1.30% and 1.35%, in order to achieve better protection for the ladle furnace refractories. Finally, it was concluded that the effective management of refractory lining wear can positively impact production, steel quality, and worker safety, consequently leading to the optimization of ladle furnace operations.