FUNDENTES

Universidade Federal de Ouro PretoDepartamento de Metalurgia e Materiais

Metalurgia Geral 1

Allyson AssisBárbara VilaçaReginaldo Arcanjo

Ouro Preto junho de 2011

FUNDENTES

• São substâncias que tem como principal função eliminar impurezas do metal a ser reduzido;

• São utilizados para a formação de escórias mais fluidas ;

• Utilizados nas etapas de preparação da carga, redução, pré-tratamento de gusa, refino primário e refino secundário.

FUNDENTES - CONSUMO

• É da ordem de 300 kg de fundentes por tonelada de aço bruto mais gusa produzido;

• No horizonte de 2025, isto equivale à demanda de cerca de 30 milhões de toneladas;

ETAPAS DE FABRICAÇÃO DE PRODUTOS SIDERÚRGICOS

PRINCIPAIS FUNDENTES UTILIZADOS NA SIDERURGIA

As substâncias com propriedades fundentes utilizadas na siderurgia são essencialmente:

• CaO

• MgO

• SiO2

• CaF2

PRINCIPAIS FUNDENTES UTILIZADOS NA SIDERURGIA

Calcário(CaCO3) – Carbonato de Cálcio.

PRINCIPAIS FUNDENTES UTILIZADOS NA SIDERURGIA

Quartzito Dunito

PRINCIPAIS FUNDENTES UTILIZADOS NA SIDERURGIA

Serpentinito

Fluorita

PRINCIPAIS FUNDENTES UTILIZADOS NA SIDERURGIA

Principais fluxantes utilizados na siderurgia

FUNÇÕES DOS FUNDENTES NOS PROCESSOS SIDERÚRGICOS

Na siderurgia brasileira operam dois tipos de altos-fornos:

• Fornos a carvão vegetal.

• Fornos a coque.

FUNÇÕES DOS FUNDENTES NOS PROCESSOS SIDERÚRGICOS

a) Fundentes nos altos fornos a carvão vegetal:

• Os fundentes são adicionados britados;

• Tem como função principal absorver os compostos não redutíveis presentes no minério;

FUNÇÕES DOS FUNDENTES NOS PROCESSOS SIDERÚRGICOS

Consumo típico de fundentes nos altos fornos a carvão vegetal

FUNÇÕES DOS FUNDENTES NOS PROCESSOS SIDERÚRGICOS

b) Fundentes nos altos fornos a coque:

• Os fundentes são adicionados incorporados aos aglomerados de minério de ferro;

• Tem como função controle da escória.

FUNÇÕES DOS FUNDENTES NOS PROCESSOS SIDERÚRGICOS

Na fabricação do sínter

FUNÇÕES DOS FUNDENTES NOS PROCESSOS SIDERÚRGICOS

Consumo típico na fabricação do sínter

FUNÇÕES DOS FUNDENTES NOS PROCESSOS SIDERÚRGICOS

Na fabricação das pelotas

FUNÇÕES DOS FUNDENTES NOS PROCESSOS SIDERÚRGICOS

No Pré-Tratamento de Gusa

• São usados para dessulfuração do gusa, diminuindo o teor de S para valores em torno de 0,02 a 0,001%;

• O processo KR de dessulfuração de gusa utiliza uma mistura constituída tipicamente por 95% de cal calcítica e 5% de fluorita e seu consumo é da ordem de 8 kg/t de gusa;

FUNÇÕES DOS FUNDENTES NOS PROCESSOS SIDERÚRGICOS

No Processo LD

No conversor LD, 15% de sucata e 85% de gusa dessulfurado sofre refino oxidante.

FUNÇÕES DOS FUNDENTES NOS PROCESSOS SIDERÚRGICOS

• A cal é adicionada no processo LD com a finalidade de absorver estes produtos da oxidação e outras impurezas.

• Utiliza-se dois tipos de cales:

Cal calcítica Cal dolomítica

FUNÇÕES DOS FUNDENTES NOS PROCESSOS SIDERÚRGICOS

Composição típica de escória de conversor LD

FUNÇÕES DOS FUNDENTES NOS PROCESSOS SIDERÚRGICOS

No Processo do Forno Elétrico a Arco (FEA)

20% da produção brasileira de aço é realizada em FEA;

FUNÇÕES DOS FUNDENTES NOS PROCESSOS SIDERÚRGICOS

• Adicionam-se fundentes para escorificar os óxidos formados bem como impurezas que acompanham a carga metálica.

• Na produção de aços comuns, a quantidade típica de cales consumida no FEA é 25 a 30 kg de cal calcítica e 7 a 12 kg de cal dolomítica por tonelada de aço líquido.

FUNÇÕES DOS FUNDENTES NOS PROCESSOS SIDERÚRGICOS

FUNÇÕES DOS FUNDENTES NOS PROCESSOS SIDERÚRGICOS

No Refino Secundário de Aços

• Variedade grande dos processos;

• A maior parte do consumo dos fundentes se dá na etapa do refino do aço, e invariavelmente, o fundente utilizado é a fluorita.

FUNÇÕES DOS FUNDENTES NOS PROCESSOS SIDERÚRGICOS

FUNDENTES – VETORES ECONÔMICOS E TECNOLÓGICOS

• Os fundentes são insumos siderúrgicos de baixo valor, não apresentam problemas de preço e nem de suprimento;

• A forma ideal de sua utilização consiste em se gerar a menor massa específica possível de escórias;

• Isso se consegue mediante tratamentos de dessulfuração e desfosforação do gusa e do aço, no qual o principal agente refinador é a cal calcítica.

FUNDENTES – VETORES ECONÔMICOS E TECNOLÓGICOS

FUNDENTES – VETORES ECONÔMICOS E TECNOLÓGICOS

Problemas relacionados aos fundentes:

• Falta de um sucedâneo para a fluorita;

• Logística de transporte;

• Suprimento de gás natural para calcinação.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1) International Iron and Steel Institute. Disponível em

http://www.worldsteel.org.

2) Organização das Nações Unidas. Disponível em

http://esa.un.org/unpp/p2k0data.asp.

3) CHAVES, A.P. e CHIEREGATI, A.C. Estado-da-arte em tecnologia mineral no Brasil em 2002. Centro de Gestão e Estudos Estratégicos. Disponível em

http://www.cgee.org.br/prospeccao/doc_arq/prod/registro/pdf/regdoc1009.pdf