Modelagem do fator compensação "K" da equação de balanço de quantidade de movimento em banho metálico no LD

• Autor(a) principal: Willian dos Reis Lima
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/47125
• topic: Penetração de jato; Fator de compensação K; Modelo físico; Convertedor LD; Engenharia metalúrgica; Metalurgia extrativa

Através da equação de balanço de quantidade de movimento pode ser mensurada a efetividade de um sopro de oxigênio, entretanto, nesta equação o fator de compensação “K” é um importante termo que não tem sido alvo de evolução por estudiosos. O domínio deste fator, e sua correta aplicação possibilita a redução dos tempos de processo e ganhos de produtividade. O presente trabalho teve como principal objetivo estudar o fator de compensação “K” da equação de balanço de quantidade de movimento em banho metálico nos convertedores LD através da modelagem física. Foram realizados ensaios em escala reduzida com relações de similaridade para caracterizar a interação do jato com o banho metálico, aplicando as variáveis de processo que são consideradas primordiais na etapa de sopro de oxigênio. Os resultados mostraram que a configuração que possuiu menor número de bocais, maior vazão de ar e menor distância banho lança (DBL), possuiu maior penetração. O aumento do número de bocais propiciou a redução na penetração do jato, em decorrência do aumento do número de pontos de injeção mantendo o diâmetro crítico do bocal. A influência positiva da vazão de ar das ventaneiras na penetração do jato foi notada, desde que não ocorra colisão entre os jatos dos bocais da lança com os jatos das ventaneiras. O modelo trifásico, onde foi considerada a camada de óleo, apresentou menor penetração quando comparado o modelo bifásico, devido a camada de óleo ser um elemento de resistência a ser vencido pelo jato de ar. Aplicando as penetrações na nova equação desenvolvida, os valores de “K” foram obtidos, e apresentaram pequenas variações quando comparados os modelos. Os valores de “K” foram comparados com um estudo similar realizado por Maia (2016) e apresentaram significativas diferenças. A equação desenvolvida no presente trabalho baseou-se no método cubic depressure que gerou como resposta apenas uma raiz real, tornando o método incapaz de calcular uma solução sem sentido físico, sendo esta uma importante diferença entre as equações de outros autores analisadas.