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03_Sinterização
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EMT 053 Processos MetalrgicosAssunto: Sinterizao
Prof. Renato Minelli Figueira
Mina FinosBeneficiamento (britagem, moagem, peneiramento, concentrao)
Sinterizao Reduo Direta Alto-Forno
Pelotizao
Aciaria
Ao Lquido
Introduo: conceitos bsicos Gerao de finos de minrio de ferro durante o processo de extrao na mina durante a classificao de tamanhos do minrio durante o transporte
Porque os finos so indesejveis: A etapa posterior um processo de reduo (extrao do oxignio via carbono) Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3CO(g) A porosidade do leito de minrio importante para permitir o escoamento dos gases resultantes da reao Alto-forno: material entre 6 a 30 mm
poro
partcula de minrio
finos de minrio
Concluso: a presena de finos dificulta a passagem dos gases e limita a produo
Processos de Aglomerao Sinterizao: Utiliza uma parcela dos finos (sinter feed: entre 0,15 e 6,3 mm) Processo de menor escala (de 25 mil a 1 milho t/ano, parte da usina siderrgica) Menor investimento Produto final: sinter Menor custo
Pelotizao: Utiliza ultra finos (pellet feed: abaixo 0,15 mm) Alta escala de produo (acima de 1 milho t/ano) Alto investimento Produto final: pelota (ou pellet) Custo mais elevado
Sinterizao Matrias primas: Minrio (sinter feed) Combustvel: Slido: finos de carvo vegetal ou finos de coque Gasoso: gs de alto-forno ou coqueria Lquido: leo
Fundentes: calcrio (CaCO3) dolomita (MgCO3)
Outras adies: resduos da usina reciclados (ps, lama, etc.)
Princpio do processo: Ignio na superfcie Combusto do carvo/coque Fuso e aglomerao das partculas
altura
Sinterizao
temperatura
altura
temperatura
altura
temperatura
aquecimento perifrico das partculas prximo da temperatura de fuso
durante o resfriamento formam-se ligaes entre as partculas
a temperatura de fuso depende da composio local (SiO2, Al2O3, CaO)
Sinterizao Principais Processos: Greenwalt Produo por bateladas Mais antigo Baixo investimento Pior qualidade do sinter Baixa produtividade (pequenas empresas e no ferrosos) Processo contnuo Maior produtividade Maiores investimentos Maior escala
Dwigth & Lloyd
Processo Dwigth-LloydDireo de movimento dos slidos
Entrada de ar
Sada dos gases
Processo Dwigth-LloydAlimentao do material de forrao da grelha Alimentao da mistura Forno de Ignio Quebrador de sinter Gases para o sistema de exausto e limpeza Finos (material de forrao da grelha)Peneira
Para o Sistema de Despoeiramento
Sinter peneirado
Processo Dwigth-Lloyd Zonas de sinterizao Zona mida (temperaturas at 100 C) Zona de secagem: vaporizao da umidade Zona de reao: Zona de resfriamento
Estrutura do sinter:
poro
Partcula de minrio
Material fundido (fundente)
Partcula de minrio
Processo Dwigth-Lloyd Sequencia de Operao: Preparao da mistura minrio + combustvel slido + fundente + retorno Mistura a seco Adio de gua Formao de micro-pelotas
Carregamento da mistura Colocao do bedding Carregamento da mistura na esteira
Sinterizao Ignio do combustvel slido Propagao da frente de combusto
Preparao do sinter Quebra do sinter Resfriamento Peneiramento: sinter alto-forno e retorno
peneiramento de minrio coquepeneira
calcrio
estoque de minrio
britadores
minrio
coque granuladocoque britado
calcrio britado
finos de minrio calcrio britado coque britado
fundentes misturador silos dosadores
C - coque O minrio S - sinter correia transp.
sinter
resfriador de sinter Material forrao grelhas
finos de retorno
ar quente Mquina de sinterizar
silo bedding
silo de mistura
ignio
dosador umidade chamin filtro
Altos-Fornos sinter finos de retorno peneiramento a frio
peneiramento a quente
p