Estudo e desenvolvimento de um novo insumo para fabricação de escórias sintéticas briquetadas dessulfurantes para produção de aço de alta pureza.

Abstract

O refino secundário dos aços é uma etapa que visa, além do ajuste fino de composição química do aço, a diminuir os teores de elementos residuais no aço, como enxofre, fósforo, nitrogênio, hidrogênio e inclusões não metálicas, além de uma adequação térmica do aço para o processo de Lingotamento Contínuo. Desta forma, entre outras medidas, adicionam-se escórias sintéticas durante o vazamento do aço do convertedor para a panela. O presente trabalho propõe um novo resíduo a ser utilizado como matéria-prima para fabricação de escórias sintéticas briquetadas dessulfurantes com alta resistência mecânica e baixo teor de CaO, produzidas pela empresa Solvi Insumos, para a fabricação de aços de elevada pureza. Tal matéria-prima será utilizada por ser um resíduo da indústria de alumínio que fornece faixas de composição química mais estreitas do que os insumos atualmente utilizados pela Solvi Insumos e de possuir custos mais acessíveis. Para que uma nova matéria-prima seja utilizada na produção de insumos para a siderurgia sem comprometer o processo e a qualidade do produto, devem-se realizar estudos aprofundados do material a fim de garantir sua qualidade e aplicabilidade. Serão realizadas caracterizações químicas e físicas necessárias para utilização da borra de alumínio sem prejudicar as características físico-químicas da escória briquetada. Inicialmente, serão realizadas análises químicas por via úmida para avaliar a variabilidade de seus principais constituintes. Em seguida, serão realizadas análises químicas e físicas nos laboratórios da Universidade Federal de Ouro Preto, como ICP e Difração de Raios-X. Paralelamente, será desenvolvida uma metodologia para inertização da borra de alumínio e de verificação da porcentagem de Nitreto de Alumínio presente na borra. Também será realizado um método de fabricação dos briquetes e testes mecânicos com os briquetes fabricados visando comprovar sua viabilidade de utilização na indústria. Os resultados das análises químicas e físicas apresentaram resultados satisfatórios e ausência de substâncias indesejadas. Além disso, o desenvolvimento de uma metodologia para se obter a porcentagem de AlN na borra fina de alumínio foi desenvolvida com sucesso, tornando possível desenvolver os testes de inertização com consistência. Além disso, os testes mecânicos atenderam perfeitamente aos requisitos de resistência estabelecidos pela Solvi Insumos. Ao fim do desenvolvimento da metodologia, chegou-se à conclusão de que a borra de alumínio, se submetida a um tratamento adequado, é uma matéria-prima que atende às características requeridas para a produção da escória sintética briquetada dessulfurante.