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Plugs – Sistema de injeção de gases no tratamento dos aços

Os plugs de injeção de gases são compostos por uma parte metálica e uma parte cerâmica. São instalados no fundo das panelas de aço com o objetivo de auxiliar nos tratamentos metalúrgicos. A injeção de gases é necessária nas operações que se requer elevada agitação do banho, como nos processos de dessulfuração, ou simplesmente na homogeneização de temperatura e composição química dos aços.

Elevadas vazões são necessárias para a agitação do banho metálico. Os plugs são utilizados também nas operações de baixa vazão de gás, denominadas de soft bubbling, para auxiliar na remoção de inclusões não metálicas ou para quebrar a camada de escória para injeção de ligas nas panelas de aço.

Classificação dos Plugs

Os plugs podem ser classificados em função do tipo da injeção de gás. São denominados plugs porosos aqueles em que o elemento refratário é constituído de um tijolo de alta porosidade, não direcional. Os plugs porosos garantem uma excelente rinsagem durante a operação, porém apresentam maior desgaste durante o processo.

Nos plugs de passagem direta, os canais por onde o gás é injetado são denominados slits. Normalmente, esses plugs têm desempenho superior aos porosos, porém exibem maior tendência à obstrução dos slits em uso. Os plugs de passagem direta podem ser produzidos segundo diversas configurações, bastando para isso alterar o número, o formato e a disposição dos slits.

Algumas variações dos plugs direcionais são o plug labirinto e o de segmento. Existem ainda possíveis combinações de elementos porosos com elementos direcionais, denominados plugs híbridos. Todos os plugs são desenhados com um sistema visual de referencial de desgaste, facilmente observado pela troca de seção, de circular para quadrada, para sinalizar o fim da vida útil dos mesmos.

Fabricação

Os plugs porosos podem ser fabricados tanto com refratários de alta alumina quanto com magnesianos, e, comumente, são obtidos por prensagem e queima em elevadas temperaturas. A porosidade destes plugs é obtida pela adição de elementos burn-out ou por meio de uma granulometria ajustada para essa finalidade.

Nos plugs de passagem direta, os slits são, na maioria das vezes, gerados no concreto refratário, durante o vertimento do concreto no molde metálico. Os concretos refratários são de alumina-espinélio, de alta estabilidade térmica e resistência a quente. Essas características, aliadas à adição de fibras metálicas no concreto, conferem bom desempenho ao plug, submetido ao ataque por erosão e choque térmico.

Sistema

A estrutura metálica dos plugs dá sustentação mecânica à parte cerâmica. O material metálico é selecionado de acordo com a utilização.

O sistema como um todo pode conter ainda sistema de retenção de gás, sistema de segurança SIG V instalado no fundo da panela, painel de inspeção e limpeza de plug, painel de controle de fluxo e sistema para extração dos plugs, que leva em conta a ergonomia do operador.

Desempenho

Para obter um bom desempenho dos plugs refratários, é necessário prestar muita atenção à sede de plug, às técnicas de reparação, aos cuidados na limpeza do plug e à sede entre corridas.

A Magnesita está apta a estudar, caso a caso, a melhor configuração do sistema de injeção e periféricos necessários para cada cliente.