Aspectos fundamentais visando aplicações tecnológicas do uso de bolhas gasosas para a remoção de inclusões não metálicas e espumação de escórias de forno elétrico a arco

Resumo

O uso de bolhas em processos industriais ocorre em uma ampla faixa de setores, tais como a flotação de minérios, a espumação de alumínio e, até mesmo, o controle da cremosidade em alimentos. Na indústria siderúrgica, bolhas de gás são tipicamente injetadas no aço líquido para a espumação da escória no Forno Elétrico a Arco (FEA) e o refino secundário dos aços. Atualmente, os desafios da siderurgia são direcionados tanto pela sustentabilidade do setor quanto pela demanda de aços com melhores propriedades, destacando-se a obtenção de aços limpos e o aumento da eficiência energética do processo. Respectivamente, a remoção de inclusões não metálicas utilizando o borbulhamento por plugues cerâmicos porosos e a espumação da escória de FEA estão intimamente ligadas a tais desafios, e podem ser beneficiadas com um melhor entendimento dos fundamentos envolvidos no uso de bolhas gasosas. Portanto, o presente projeto busca estudar o desenvolvimento de plugues cerâmicos mais eficientes, a geração de bolhas na sua superfície e estabilização de bolhas por partículas não-metálicas, seja para a remoção de inclusões em aço líquido ou para a obtenção de escórias espumadas mais estáveis. Para tanto, serão utilizadas ferramentas computacionais já estabelecidas, como cálculos com o método CALPHAD e a simulação de dinâmica molecular, e desenvolvidos algoritmos baseados em uma análise crítica dos modelos disponíveis na literatura. A intensa colaboração com indústrias refrataristas e siderúrgicas aproximará o projeto da prática industrial, e possibilitará a validação experimental dos novos desenvolvimentos em um simulador físico. (AU)