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Questionário sobre os processos de aglomeração 1)Explique as diferenças básicas entre o sinter feed e o pellet feed que são utilizados nos processos de sinterização e pelotização. Sinter feed: Minério mais fino (entre 6,3 mm e 0,15 mm), que é aglomerado via processo de sinterização para permitir a sua utilização pelos altos-fornos siderúrgicos na forma de sínter. Pellet feed: O mais fino dos três tipos de minério (menos de 0,15 mm). É usado misturado ao sinter feed ou para alimentar o processo de pelotização, que transforma o fino de minério em pelotas que serão carga nos altos-fornos siderúrgicos. 2) Descreva quais reações provocam a aglomeração dos minérios na sinterização. Após o carregamento da mistura na máquina de sínter, o fino de coque é aquecido pelo forno de ignição na parte superior do leito de sinterização e entra em combustão. O ar necessário à continuidade da combustão é succionado de cima para baixo através da camada de mistura por um sistema de exaustão. O calor gerado pelo forno de ignição sobre o leito promove a queima de combustível da superfície e o ar succionado passa a queimar todo o combustível disseminado na mistura. A frente de combustão progride até o fundo do leito, pelo fluxo de ar succionado, e os gases quentes gerados promovem a vaporização da água, decomposição dos carbonatos e hidratos, a redução parcial de minérios de ferro e provoca a fusão parcial das partículas que permanecem ligadas por uma matriz de escória formada, promovendo a aglomeração dos minérios e fundentes. A continuidade da sucção do ar permite o resfriamento do bolo e sua classificação granulométrica, obtendo-se, assim, um aglomerado de minério de ferro denominado sínter. Depois de formado o bolo de sínter, ele é britado, resfriado e classificado. 3) Por quê não se utiliza o pellet feed na sinterização? A sinterização utiliza finos de minérios relativamente grosseiros, pois os minérios ultra-finos diminuiriam a permeabilidade do leito e seriam arrastados pela sucção de ar. 4) Explique como ocorre a aglomeração dos minérios na pelotização durante a formação da pelota crua. Quais forças atuam no minério umedecido? A mistura para a formação da pelota crua é acrescida de aditivos, tais como o calcário, a cal e a bentonita, cuja função é aumentar o poder de aglomeração a frio das pelotas cruas. Porém, a água, que representa 10 % da mistura, é a grande responsável pela aglomeração nesta etapa. Durante o rolamento nos tambores ou discos, as forças capilares entre as partículas úmidas e a tensão superficial da água promovem a aglomeração dos minérios na forma esferoidal. 5) Qual é o objetivo da queima das pelotas cruas no processo de pelotização? A etapa de processamento térmico das pelotas cruas visa aumentar sua resistência mecânica e é feita em etapas de modo a evitar um choque térmico, que levaria a trincas e geração de finos. Características medidas pelos ensaios de qualidade das matérias primas minerais 1) Primeiramente faça a leitura da página anterior onde você aprenderá sobre os ensaios de qualidade dos minérios, sínteres e pelotas. Após, associe as características dos minérios medidas em cada um com os ensaios: 1- Avalia a resistência ao desgaste dos minérios, sínteres e pelotas, quando submetidos a rolamentos, choques e atritos durante o manuseio, transporte e descida da carga dentro do alto-forno. 2 - Avalia a degradação granulométrica a frio de minérios, sínteres e pelotas ocorrida após as quedas durante o manuseio e transporte, até o carregamento no alto-forno. 3 - Avalia a resistência das pelotas quando submetidas à ação mecânica da carga e quedas sucessivas, proveniente das operações de manuseio, empilhamento e transporte. 4 - Mede o aumento de volume pela transformação da hematita em magnetita durante o início da redução. Este fenômeno acarreta o enfraquecimento das pelotas com a conseqüente geração de finos, prejudicial ao alto-forno. 5 - Avalia o comportamento de um sínter, quando na temperatura de 550°C for submetido a uma atmosfera redutora, provocando a mudança de hematita (HC) para magnetita (CFC), ocasionando uma geração de finos dentro do alto-forno. 6 - Mede a remoção do oxigênio combinado com o ferro, através da ação de um gás redutor a alta temperatura. 7 - Mede a geração de finos devido à vaporização brusca da água contida nos poros dos minérios de ferro durante seu rápido aquecimento. (1) Ensaio de Tamboramento e Abrasão (4) Teste de inchamento (7) Teste de crepitação (6) Ensaio de redutibilidade (5) Indice de Degradação sob Redução (RDI) (3) Ensaio de Resistência a Comprensão (2) Shatter test Siderurgia Mecanismo de sinterização Após ler a apostila das páginas 22 a 29 e estudar o processo de sinterização utilizando o texto e o vídeo disponíveis na plataforma, você deve fazer uma descrição de como é feita a aglomeração dos minérios pelo processo de sinterização. Envie em arquivo de word e evite cópias. Tente escrever com suas próprias palavras. Só assim você aprende. O escopo da siterização consiste em: · Melhorar a permeabilidade da carga; · Aumentar o contato entre os sólidos e o gás redutor; · Baixar o “coke rate” (consumo de coque); · Aumentar a velocidade de redução. Sinterização: processo de aglomeração a quente de uma mistura de finos de minérios, coque, fundentes e adições, com dosagens e composições químicas definidas. Produto resultante é o sínter, deve apresentar características químicas, físicas e metalúrgicas compatíveis com as solicitações do alto-forno. · As partículas se unem pelas zonas de contato em pedaços maiores; · Devido à maior movimentação às temperaturas elevadas, íons ou moléculas difundem-se nos cristais vizinhos e causam a aglomeração ou crescimento dos grãos. · Terminada a queima, resulta num material poroso, que é depois quebrado no tamanho adequado, resfriado e peneirado. · Durante o aquecimento, a água adicionada evapora-se, aumentando a permeabilidade. O processo de sinterização se desenvolve conforme as seguintes etapas: · As matérias-primas, incluindo o combustível, são dosadas e misturadas; · A mistura é carregada em um misturador com o objetivo de promover a homogeneização e o controle da umidade. Nesta unidade ocorre a primeira etapa de aglomeração, a frio, denominada de micropelotização; · A mistura é carregada na grelha; · Um volume de ar é succionado de cima para baixo, através do sistema de exaustão, dando continuidade à queima de combustível; · A continuidade da queima do combustível desenvolve uma frente de combustão, que gera o calor necessário às reações de sinterização, promovendo uma semifusão e uma consequente aglomeração da mistura, formando o sínter; · Quando a frente de combustão atinge as grelhas, na parte inferior da camada da mistura, indica que toda a mistura se transformou em sínter; · Descarregado da grelha, o sínter se apresenta em grandes blocos e é, então, submetido a um tratamento de britagem e peneiramento; · As frações superiores a 5mm são carregadas no alto-forno, e as inferiores realimentam a mistura a ser sinterizada. Sinterização: processo de aglomeração a quente de uma mistura de finos de minérios, coque, fundentes e adições, com dosagens e composições químicas definidas. Produto resultante é o sínter, deve apresentar características químicas, físicas e metalúrgicas compatíveis com as solicitações do alto-forno. Além do carvão e do minério de ferro, o calcário também é uma das matérias-primas do aço. Ele é utilizado como fundente na Etapa de Sinterização para aglomerar grãos finos de minério de ferro que não poderiam ser colocados no alto-forno de outra maneira. Na sinterização os finos dos minérios de ferro são misturados com um fundente e um material combustivel; nesse caso os grãos finos do coque. Nesta mistura então carregada na máquina de sinter e passa por baixo de um forno de ignição onde o coque entra em combustão proporcionando energia necessária para o processo. Com o calor da queima do coque o calcário se funde e passa pro estado líquido.
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