Na indústria siderúrgica, embora o alto-forno seja uma unidade muito eficiente para dessulfuração e capaz de remover cerca de 85% da adição total de enxofre, 15% permanecem no ferro-gusa líquido produzido. Para dessulfuração de ferro-gusa líquido que sai do alto-forno foram desenvolvidas técnicas e processos diversos: injeção de agentes de dessulfuração em panelas torpedo; injeção de agentes de dessulfaração em panelas abertas; adição de agentes de dessulfuração em panelas abertas usando o sistema de agitação Kambara Reactor (KR); dessulfuração no conversor a oxigênio; e dessulfuração na panela de aço.
No caso do reator Kambara, o sistema promove a agitação necessária para provocar o contato do dessulfurante, geralmente a cal, com o ferro-gusa líquido. Nesse tipo de reator, a agitação eleva a eficiência das reações, uma vez que além da homogeneização térmica e composicional do banho, propicia o transporte de reagentes até as interfaces de reações e a remoção dos produtos gerados. O grau de dispersão do dessulfurante sólido aumenta com a agitação, o que também provoca melhores possibilidades de contato com o ferro-gusa líquido, e aumenta a ocorrência do fenômeno de emulsificação metal-escória, em razão da multiplicação da interface metal-escória, elevando o desempenho das reações.
Ao fim do processo, o banho é deixado em repouso. Nessa etapa, a imiscibilidade e a diferença de densidades promovem a separação, por ação da gravidade, das fases metal e escória em duas camadas, o que permite que a escória sobrenadante seja posteriormente removida.
A escória resultante, denominada KR, tem se mostrado eficiente estabilizante de solos, conforme literatura técnico-científica e recentes experiências nacionais na engenharia geotécnica e de pavimentação, sobretudo na estabilização de solos.
Bridi (2020) em sua dissertação de mestrado junto à Ufes – Universidade Federal do Espírito Santo, em parceria com a empresa ArcelorMittal Brasil, sob orientação dos professores D.Sc. Patrício José Moreira Pires e Ph.D. Jamilla Emi Sudo Lutif Teixeira, avaliou o efeito da incorporação da escória KR na proporção solo-KR de 20%-80% em 3 amostras de solos (Sa100, Sb100 e Sc100), com diferentes teores de finos, do ponto de vista da caracterização e desempenho físicos, mecânicos e químicos.
Dentre os resultados apresentados no âmbito da caracterização e desempenho mecânicos, destacam-se aqueles obtidos para o Índice de Suporte Califórnia (ISC), amplamente utilizado no dimensionamento de bases e sub-bases em Projetos de Pavimentação de rodovias.
Conforme resultados, a incorporação de KR100 às amostras Sa100, Sb100 e S100, após um período de 4 dias de imersão em água, se traduziu em valores absolutos de 55%, 50% e 41%, respectivamente, ou seja, fora constatado que a amostra Sa100 – de granulometria mais fina, o que a priori, significaria uma prerrogativa de empeço à sua utilização, dada a experiência insatisfatória com materiais de elevado teor de finos – após incorporação de KR100, resultando em Sa80+KR20, fora responsável pelo maior incremento de resistência. Nesta concepção, quanto maior o teor de finos da mistura solo-KR, maior foi a eficiência da estabilização, o que reforçou a hipótese de que os mecanismos de estabilização estejam relacionados às frações granulométricas mais finas.
Ainda conforme resultados, a incorporação de KR100 às amostras Sa100, Sb100 e S100, após um período 28 dias de cura e 4 dias de imersão em água, se traduziu em valores absolutos de 110%, 70% e 61%, respectivamente. Isto significou que o tempo de cura também teve impacto sobre a estabilização com coproduto de dessulfuração KR, sobretudo para a amostra Sa100, cujos valores de ISC evidenciam um aumento significativo na resistência final.
Referências
BRIDI, L. O. Estudo do Efeito da Estabilização Com Coproduto de Dessulfuração Kr Sob As Propriedades Físicas, Mecânicas e Químicas de Solos Com Diferentes Teores de Finos. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal do Espírito Santo (UFES). Disponível em: https://engenhariacivil.ufes.br/pt-br/pos-graduacao/PPGEC/detalhes-da-tese?id=14446.
