Engenharia Metalúrgica (Timóteo)

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    Estudo termodinâmico de escórias dessulfurantes através de simulação computacional
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2025-12-16) Gonzaga, Igor Augusto Dias; Coleti, Jorge Luís; http://lattes.cnpq.br/2535507778166167; Coleti, Jorge Luís; Silva Neto, Almir; Assis, Carlos Frederico Campos de
    A crescente demanda por aços com teores ultrabaixos de enxofre tem impulsionado o desenvolvimento de escórias dessulfurantes mais eficientes. Neste trabalho, investigou- se o comportamento termodinâmico de cinco composições sintéticas de escórias, formuladas com variações controladas de CaO, Al₂O₃, SiO₂, MgO e CaF₂, a partir do sistema CaO–Al₂O₃–SiO₂. As simulações foram conduzidas no programa FactSage 8.3 utilizando os bancos de dados FToxid e FTmisc, avaliando-se inicialmente a formação de fases das escórias isoladas e, posteriormente, o equilíbrio metal–escória para aço SAE 1020, em uma relação de 10 g de escória por 1 kg de aço. Foram investigados teores de oxigênio dissolvido de 10, 100 e 1000 ppm e temperaturas de 1450°C, 1500°C, 1550°C e 1600°C, permitindo determinar o enxofre de equilíbrio e a eficiência teórica de dessulfuração. Os resultados mostraram que, entre as composições avaliadas, a Escória 5 com 60% CaO, 20% Al₂O₃, 4% SiO₂, 8% MgO e 8% CaF₂ apresentou o melhor desempenho, alcançando os menores teores de enxofre de equilíbrio e as maiores eficiências teóricas de dessulfuração. De forma geral, a maioria das escórias obteve eficiência superior a 90% nas condições simuladas. Observou-se ainda que teores elevados de oxigênio dissolvido prejudicam significativamente o processo, enquanto o aumento da temperatura apresenta efeito levemente desfavorável nas simulações, embora fatores cinéticos reais possam compensar essa tendência. Conclui-se que a termodinâmica computacional é uma ferramenta robusta para otimização de escorificantes, permitindo prever tendências de desempenho e reduzir custos experimentais no refino do aço.