curso de pelotização

Companhia Vale do Rio Doce

Pelotização de Minério de Ferro

PELOTIZAÇÃO DE MINÉRIO DE FERRO



TIPOS GRANULOMÉTRICOS GERADOS TIPOS GRANULOMÉTRICOS GERADOS NA MINERAÇÃO DE FERRONA MINERAÇÃO DE FERRO

GRANULADO ( > 6 mm)

PELLET FEED ( < 0,15 mm)

SINTER FEED ( < 6 mm >0,15 mm)

SINTERIZAÇÃO PELOTIZAÇÃO

SINTER PELOTA

REATORES DE REDUÇÃO



INDÚSTRIA SIDERÚRGICAINDÚSTRIA SIDERÚRGICA

MINÉRIO DE FERROMINÉRIO DE FERROFinosFinos

GranuladosGranuladosPelotasPelotas

SUCATASUCATAAço RecicladoAço Reciclado

Produtos Manufaturados - Indústria Metal-MecânicaProdutos Manufaturados - Indústria Metal-Mecânica

PRODUTOS PRIMÁRIOS DE AÇOChapasBarras

VergalhõesPerfis



FerroGusa

Min

éri

o d

e F

err

o

Granulado AF

E / OU

SINTERIZAÇÃO

SinterSinter Feed

Pelota AF

E / OU

Carvão

COQUERIA

Coque

Fundente

PLACAS. Bobinas. Tubos c/ Costura. Chapas

TARUGOS. BARRAS. FIO MÁQUINA. VERGALHÕES

BLOCOS

. PERFIS ESTRUTURAIS

. TRILHOS E TALHAS

ALTOFORNO LINGOTAMENTO

Aço Líquido

CONVERSOR

LAMINAÇÃO

USINA INTEGRADA A COQUEUSINA INTEGRADA A COQUE



Min

éri

o d

e F

err

o

Pelota RD

E / OU

Granulado RD

FerroEsponja

Sucata

PLACAS

. BOBINAS

. TUBOS C/ COSTURA

. CHAPAS

TARUGOS. BARRAS. FIO MÁQUINA , VERGALHÕES

BLOCOS

. PERFIS ESTRUTURAIS

. TRILHOS E TALHAS

Gás Natural

REFORMADOR

Gás Redutor

REDUÇÃODIRETA FORNO

ELÉTRICO

Aço Líquido

LINGOTAMENTO

LAMINAÇÃO

USINA INTEGRADA REDUÇÃO DIRETAUSINA INTEGRADA REDUÇÃO DIRETA



HEMATITA

MAGNETITA

3 Fe2O3 + CO = 2 Fe3O4 + CO2

3 Fe2O3 + H2 = 2 Fe3O4 + H2O

MAGNETITA

WUSTITA

Fe3O4 + CO = 3 FeO + CO2

Fe3O4 + H2 = 3 FeO + H2O

WUSTITA

FERRO

METÁLICO

FeO + CO = Fe + CO2

FeO + H2 = Fe + H2O

REAÇÕES DE REDUÇÃO DO MINÉRIO DE REAÇÕES DE REDUÇÃO DO MINÉRIO DE FERROFERRO



Processo de aglomeração de finos de minério de ferro via processamento térmico a elevadas temperaturas (1300-1350°C), possibilitando:

Aproveitamento econômico da fração de partículas ultrafinas (< 0,150 mm) gerada nas minas

Ajuste da qualidade química e física e agregação de valor às cargas metálicas de altos fornos e reatores de redução direta

PELOTIZAÇÃO DE MINÉRIO DE FERROPELOTIZAÇÃO DE MINÉRIO DE FERRO



HISTÓRICO DO DESENVOLVIMENTOHISTÓRICO DO DESENVOLVIMENTO

1912: • Primeiras patentes - Alemanha e Suécia • Ênfase como alternativa à sinterização

1943: Estudos intensivos na Universidade de Minnesota, visando aproveitamento de taconita (Mesabi Range)

1945: Escassez de minérios granulados para suprir demanda de aço na Europa após 2a GGM

1955: Start-up de 2 grandes plantas industriais (12 Mt/a) nos EUA (Reserve e Erie Mining Co.)



CAPACIDADE INSTALADA MUNDIALCAPACIDADE INSTALADA MUNDIAL

PAÍS Mt/a % PRINCIPAIS EMPRESAS / PLANTAS

• EUA 65,0 22,3% Empire, Minntac, Tilden, Erie, Hibbing, National

• Ucrânia 42,0 14,4% Krivoi Rog, Poltawa

• Brasil 40,0 13,7% CVRD, SAMARCO, FERTECO

• Rússia 32,5 11,1% OEMK, Lebedinsk, Michailowo, Kostamukscha

• Canadá 24,1 8,3% QCM, IOC, Wabush

• México 12,7 4,4% IMEXSA, SICARTSA, AHMSA, HYLSA

• Suécia 12,3 4,2% LKAB (Kiruna e Svappevara)

• Índia 11,1 3,8% Kudremukh, Essar, Jindal, Chowgule

• Venezuela 9,9 3,4% SIDOR (CVG)

• Irã 9,5 3,3% Mobarakeh, Ahwaz

• Bahrain 4,0 1,4% GIIC

• Chile 3,5 1,2% CMP

• Outros 25,2 8,6% -

• Total 291,8 100,0% -



CAPACIDADE DE PRODUÇÃO NO BRASILCAPACIDADE DE PRODUÇÃO NO BRASIL

SAMARCO (12 Mt/a)

30%

CVRD (25 Mt/a)

61%

FERTECO (3,5 Mt/a)

9%

Atual: 40 Mt/a

SAMARCO (12 Mt/a)

26%

CVRD (31 Mt/a)

66%

FERTECO (3,5 Mt/a)

8%

2002: 46 Mt/a



CLASSIFICAÇÃO DE PELOTASCLASSIFICAÇÃO DE PELOTAS

ALTO FORNO

REDUÇÃO DIRETA

BAIXA SÍLICA

ALTA SÍLICA

BÁSICA

ÁCIDA

APLICAÇÃO

BASICIDADE BINÁRIA

(CaO/SiO2)

TEOR DE SiO2



MERCADOPARTICIPAÇÃO

NA CARGATIPO DE PELOTA

ASIÁTICOBAIXA (5-15%)

BAIXA SÍLICA ALTA BASICIDADE

EUROPEUMÉDIA

(30-70%)BAIXA SÍLICA

ALTA BASICIDADE

NORTE AMERICANO

ALTA (100%)

ALTA SÍLICA ALTA BASICIDADE

USO DE PELOTAS EM ALTOS FORNOSUSO DE PELOTAS EM ALTOS FORNOS



Fe 65,20 65,90 65,80

SiO 2 2,70 2,35 3,00

Al 2O 3 0,55 0,55 0,60

CaO 3,25 2,60 0,70

MgO 0,05 0,05 1,10

P 0,028 0,028 0,025

S 0,002 0,003 0,003

Mn 0,10 0,08 0,10

CaO/SiO 2 1,20 1,10 0,25

Tamboramento (% + 6,3 mm) 96,0 94,5 94,5

Abrasão (% - 0,5 mm) 3,5 4,7 4,5

Resistência à Compressão (daN/p) 350 300 280

Porosidade (%) 25,0 26,0 29,0

Umidade (%) 2,0 2,0 2,0

Granulometria + 8 - 18 mm (%) 96,0 96,0 96,0

- 5 mm (%) 1,0 1,0 1,0

EuropaÁsia e

EuropaÁsiaPrincipais Mercados

Tipo de Pelota

An

ális

e Q

uím

ica

(%)

Tes

tes

Fís

ico

s

Auto Fundente II

Auto Fundente I

Ácida

PELO

TA

S T

IPO

P

ELO

TA

S T

IPO

A

LTO

FO

RN

OA

LTO

FO

RN

O



PELO

TA

S T

IPO

P

ELO

TA

S T

IPO

A

LTA

SÍL

ICA

ALTA

SÍL

ICA

Fe 62,80 63,00 64,70

SiO 2 4,30 4,00 3,25

Al 2O 3 0,60 0,60 0,80

CaO 3,90 4,00 0,40

MgO 0,85 1,00 0,20

P 0,027 0,026 0,025

S 0,003 0,005 0,005

Mn 0,40 0,20 2,00

CaO/SiO 2 0,90 1,00 0,12

Tamboramento (% + 6,3 mm) 94,0 94,0 94,0

Abrasão (% - 0,5 mm) 5,0 5,0 5,0


Porosidade (%) 30,0 30,0 30,0

Umidade (%) 2,0 2,0 2,0


- 5 mm (%) 1,0 1,0 1,0

América do Norte

América do Norte

América do Norte

Principais Mercados

An

ális

e Q

uím

ica

(%

)T

este

s F

ísic

os

Médio Mn

Baixo Mn

Alto MnTipo de Pelota



PELO

TA

S T

IPO

P

ELO

TA

S T

IPO

R

ED

UÇ

ÃO

R

ED

UÇ

ÃO

D

IRETA

DIR

ETA

Fe 67,85 68,10 66,70

SiO 2 1,20 1,00 1,40

Al 2O 3 0,50 0,48 0,50

CaO 0,70 0,65 1,60

MgO 0,30 0,28 0,60

P 0,025 0,025 0,025

S 0,002 0,002 0,002

Mn 0,12 0,12 0,12

CaO/SiO 2 0,58 0,65 1,14

Tamboramento (% + 6,3 mm) 94,5 94,5 94,5

Abrasão (% - 0,5 mm) 5,0 5,0 5,0


Porosidade (%) 31,0 31,0 32,0

Umidade (%) 2,0 2,0 2,0


- 5 mm (%) 1,0 1,0 1,0

Oriente Médio

Oriente Médio

ÁsiaPrincipais Mercados

An

ális

e Q

uím

ica

(%)

Tes

tes

Fís

ico

s

Média Basicidade

Baixa SílicaAlta

BasicidadeTipo de Pelota



ETAPAS DO PROCESSO DE PELOTIZAÇÃOETAPAS DO PROCESSO DE PELOTIZAÇÃO

Concentração / Separação Empilhamento e Homogeneização Moagem e Classificação Espessamento Homogeneização Filtragem Adição de Aglomerante Mistura Pelotamento Peneiramento de Pelotas Cruas Queima Peneiramento de Pelotas Queimadas



FLUXOGRAMA DO PROCESSOFLUXOGRAMA DO PROCESSO

VIRADOR DE VAGÕES

PILHA DE MINÉRIOS

RECUPERADORA DE FINOS

MOINHO DE BOLASHIDROCICLONES

TANQUEHOMOGENEIZADOR

ESPESSADOR

REIRCULAÇÃO DE ÁGUA

FILTROS A VÁCUO

POLPARETIDA

SILO DE AGLOMERANTE

SILOS DO PELOTAMENTO

DISCOS DE PELOTAMENTO

PELOTAS CRUAS

FORNO DE GRELHA MÓVEL

PENEIRAMENTO

PELOTAS QUEIMADAS

EMPILHADEIRA DE PELOTAS

PÁTIO DE PELOTAS

QUEIMADAS

PELOTAS PARA CAMADA DE FORRAMENTO

FINOS DE PENEIRAMENTO

MISTURADORES

PRENSA DE

ROLOS

EMBARQUE



CONCENTRAÇÃO / SEPARAÇÃOCONCENTRAÇÃO / SEPARAÇÃO

Atividades típicas de beneficiamento de minérios

Enriquecimento do teor de ferro metálico

Remoção parcial de constituintes indesejáveis (ganga : SiO2, Al2O3, P, Mn, etc)

Principais operações: lavagem, separação gravimétrica, separação magnética, flotação convencional, flotação

em colunas



EMPILHAMENTO / HOMOGENEIZAÇÃOEMPILHAMENTO / HOMOGENEIZAÇÃO

Minimizar flutuação das propriedades das diversas matérias-primas

Parâmetros chave: SiO2; índice de moabilidade; gêneses dos minérios

Oportunidade para adição de fundentes e combustíveis sólidos

Pilha típica: 45.000 - 50.000 t minério



EMPILHAMENTO / HOMOGENEIZAÇÃOEMPILHAMENTO / HOMOGENEIZAÇÃO

Windrow ModificadoChevron

Aditivos



GÊNESE DE MINÉRIOS DE FERROGÊNESE DE MINÉRIOS DE FERRO

METAMÓRFICOS

Ex.: Cauê, Conceição

SEDIMENTARES

Ex.: Alegria, Carajás



GÊNESE DE MINÉRIOS DE FERROGÊNESE DE MINÉRIOS DE FERRO

Alto grau de metamorfismoCrescimento e achatamento dos cristais

Baixo grau de metamorfismoEnriquecimento por intemperismo

Minérios CompactosTamanhos de cristais de fino (0,01-0,04 mm) a grosso (0,22 mm)Coloração azulada

Minérios PorososTamanhos de cristais de muito fino (<0,01mm) a fino (0,01-0,04 mm)Coloração marrom

Pouco hidratadosBaixos teores de deletérios

Muito hidratadosAltos teores de deletérios

Alta crepitação (granulados)Baixa redutibilidade

Baixa crepitação (granulados)Alta redutibilidade

Baixa moabilidadeFácil filtragem

Alta moabilidadeDifícil filtragem

METASSOMÁTICOS SUPERGÊNICOSMETAMÓRFICOS SEDIMENTARES



SiO2 Al2O3 CaO MgO PPCDosagem Típica

(kg/t pelota)

CALCÁRIO CALCÍTICO 1,4 0,7 53,4 0,3 42,8 13,0

CALCÁRIO DOLOMÍTICO 2,2 0,2 37,0 15,1 43,8 18,0

DUNITO 38,8 3,5 2,5 34,6 13,8 25,0

MAGNESITA 0,7 1,5 1,1 46,8 49,5 30,0

BENTONITA 59,8 16,4 0,9 2,6 9,7 5,0

CAL HIDRATADA 0,9 0,1 72,9 0,3 24,6 27,0

AGLOM. ORGÂNICO 0,4

Carbono Fixo (%)

Voláteis (%)

Cinzas (%)

S (%)

Poder Calorífico (kcal/kg)

Dosagem Típica (kg/t pelota)

ANTRACITO 68,9 11,6 19,6 1,2 6600 14,0

COQUE DE PETRÓLEO 89,6 9,8 0,6 1,8 7890 12,0

FU

ND

EN

TE

SA

GL

OM

ER

AN

TE

SC

OM

BU

ST

ÍVE

IS

SÓ

LID

OS

50% Carboximetilcelulose - 30% Na2CO3 - 20% NaCl

MATÉRIAS-PRIMASMATÉRIAS-PRIMAS



MOAGEM / CLASSIFICAÇÃOMOAGEM / CLASSIFICAÇÃO

Ajuste das propriedades físicas da mistura de minérios às exigências do pelotamento:

• Granulometria: 80-90% < 0,045 mm (325 mesh) • Superfície Específica: 1750 - 1950 cm2/g

Moinhos tubulares + corpos moedores (bolas ou cylpebs)

Circuitos: • Úmido x Seco • Aberto x Fechado

Etapa onerosa em consumo energético




Quality Parameter Process Parameter

DensitySize DistributionBlaine Index

Ore feeding rateAddition of grinding media

Density

Density of discharge

Water

To Thickenning

Pressure

Ball Mill

Hydrocyclone

Pump

From Fines Stockyard



PRENSA DE ROLOSPRENSA DE ROLOS

Tecnologia de cominuição com aplicação de altíssimas pressões específicas às partículas de minério

Boa solução para desgargalamento de moagem (aumento produtividade e redução consumo energético)

Ganho típico de superfície específica para misturas de minérios processadas em Tubarão: 400 cm2/g

Restrições à umidade de alimentação e presença de corpos estranhos

Monitoramento do desgaste dos rolos



PRENSA DE ROLOSPRENSA DE ROLOS



ESPESSAMENTOESPESSAMENTO Etapa necessária apenas nas plantas com circuito de

moagem fechado e a úmido

Adensamento da polpa ciclonada (%sol= 20%) via princípio da sedimentação

Obtenção de polpa espessada com %sol= 70%

Recuperação da água de transbordo, retornando aos moinhos

Alguns minérios podem exigir adição de floculantes



HOMOGENEIZAÇÃOHOMOGENEIZAÇÃO

Manutenção de sólidos em suspensão e polpa homogeneizada em tanques com agitação mecânica

Estoque intermediário de material (pulmão)

Possibilidade de adição de polpa de combustível sólido (antracito, coque de petróleo, etc)

Recalque de material para o circuito de filtragem



ESPESSAMENTO E HOMOGENEIZAÇÃOESPESSAMENTO E HOMOGENEIZAÇÃO

Level

From Grinding

To Filtering

Torque

DensityFlow

Density Flow % Fixed Carbon

Anthracite Pulp

Homogenization Tanks

Thickener



FILTRAGEMFILTRAGEM Requerida nas plantas com circuito de moagem a úmido

Filtros de discos rotativos a vácuo: Quantidade: até 12 discos/filtro Diâmetro: 2-3 m Área filtrante: até 100 m2 Produtividade: 0,4 - 1,5 t/h/m2

Ciclo: formação da torta / secagem / descarga

Obtenção de “polpa retida” com umidade 8% - 10%

Eventual necessidade de aditivos de filtragem (polímeros)



FILTRAGEMFILTRAGEM



ADIÇÃO DE AGLOMERANTEADIÇÃO DE AGLOMERANTE

Possibilitar a formação de pelotas cruas com resistência física suficiente para resistir ao trajeto pelotamento - forno e evitar a ocorrência de choque térmico

Principais tipos: Inorgânicos: Bentonita e Cal Hidratada Orgânicos: CMC, HEC e Poliacrilamida

Atuam através da formação de pontes de sais durante a secagem e aquecimento das pelotas



ADIÇÃO DE AGLOMERANTEADIÇÃO DE AGLOMERANTE

Dosing Device

From Homogenization

Pulp Density

To

Balling

Filter Cake Bin Binder

Bin

Filter

Mixer

Vacuun PressureBlowing PressureFilter Rotation

Moisture% Fixed CarbonBlaine Index



BENTONITABENTONITA

Material argiloso, tendo como principal mineral a montmorilonita, além de pequenas quantidades de quartzo, mica, feldspato e caulim

Estrutura lamelar com grande capacidade de retenção de moléculas de água entre as camadas inchamento

Composição típica: SiO2=60% Al2O3=18% Na2O=2%

Dosagem típica: 0,5% ou 5 kg/t mistura

Demérito: Incorporação de ganga ácida às pelotas



CAL HIDRATADACAL HIDRATADA Recebimento de cal virgem (CaO), obtida via calcinação

de calcário (CaCO3) em fornos verticais, rotativos ou de leito fluidizado (T > 900°C)

Hidratação da cal: CaO + H2O Ca(OH)2 (exotérmica)

Produto com alta superfície específica (12.000 cm2/g)

Composição típica: 74% CaO 23% PPC

Dosagem típica: 2,5% ou 25 kg/t mistura

Atua também como fonte de CaO



AGLOMERANTES ORGÂNICOSAGLOMERANTES ORGÂNICOS Compostos poliméricos (longas cadeias de carbono, alto

peso molecular)

Grande mérito: Não incorporam contaminantes às pelotas, pois são decompostos durante tratamento térmico

Principais tipos comerciais: PERIDUR (CMC), ALCOTAC (PAM) e CARBINDER (HEC)

Dosagem típica: 0,035-0,060% ou 0,35-0,60kg/t mistura

Baixa dosagem, mas custo unitário elevado



MISTURAMISTURA Etapa crítica devido às baixas dosagens de aglomerante

Importância de boa eficiência de mistura para garantia da qualidade das pelotas cruas e redução dos desvios-padrão dos parâmetros de qualidade

A maioria das usinas de pelotização dispõem de misturadores ineficientes

Ganhos de eficiência de mistura podem implicar em reduções expressivas no consumo específico de aglomerantes



Etapa de formação de pelotas cruas com tamanho e resistência mecânica adequados à etapa de processamento térmico

Mecanismo baseado na ação de forças capilares no sistema partículas de minério - água - ar

Fatores críticos: Umidade da mistura Granulometria e superfície específica Gênese dos minérios Tipo e quantidade de aglomerante Equipamento e condições operacionais

PELOTAMENTOPELOTAMENTO



FORÇAS CAPILARES NO FORÇAS CAPILARES NO MECANISMO DE AGLOMERAÇÃOMECANISMO DE AGLOMERAÇÃO

Compressão

Água

Tensão

Partículas

Água

Partículas



INFLUÊNCIA DA ADIÇÃO DE ÁGUAINFLUÊNCIA DA ADIÇÃO DE ÁGUA

C

FED

BAÁgua

Partícula



EQUIPAMENTOS PARA PELOTAMENTOEQUIPAMENTOS PARA PELOTAMENTO

DISCO TAMBOR

Diâmetro (m) 5 - 7,5 3 - 4

Comprimento (m) - 9 - 11

Inclinação (°) 45 - 50 5 - 10

Rotação (rpm) 6 - 7 8 - 15

Capacidade (t/h) 90 - 140 90 - 130

Recirculação (%) 20 - 30 200 - 400




Roller Screen

Balling Disk

Gap

MoistureDrop numberGreen streengthDry strength

To Firing

% Recycled material

FromMixing

OUTPUT:Rotation SpeedInclinationScrapper angleBotton layer thicknessWater addition

INPUT:Average Size (Fired Pellets)Size Distribution (Fired Pellets



MOVIMENTO DO MATERIAL NO DISCOMOVIMENTO DO MATERIAL NO DISCO

Seção Transversal Na Superfície

Descarga Alimentação



TRATAMENTO TÉRMICO (QUEIMA)TRATAMENTO TÉRMICO (QUEIMA) Conferir às pelotas alta resistência mecânica e propriedades

metalúrgicas adequadas ao uso nos reatores de redução

ETAPA T (°C) FENÔMENO

Secagem 300-350 • Remoção parcial da água

Pré-Queima 600-900 • Remoção da água de cristalização

• Evitar choque térmico

Queima 1300-1350 • Consolidação das reações entre

ferro e escória

Pós-Queima 900-1000 • Homogeneização de Calor

Resfriamento 80-150 • Consolidação da qualidade

• Recuperação de calor



CICLO TÉRMICO TÍPICOCICLO TÉRMICO TÍPICO

Tempo (%) Tempo (%)

Secagem Ascendente

05' 00" 12.8 Queima 12' 20" 30.8

Secagem Descendente

04' 20" 10.5 Pós-Queima 02' 20" 5.8

Pré-Queima 03' 00" 7.6 Resfriamento 13' 00" 32.5

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Tempo (min)

Te

mp

era

tura

(oC

)S.A. S.D. Pré

Q.Queima Pós

Q.Resfriamento



FORNOS DE PELOTIZAÇÃOFORNOS DE PELOTIZAÇÃO

Grate-kiln28%

Cuba4%

Grelha Reta68%

Grelha Reta Grate-kiln Cuba



FORNO DE CUBA (SHAFT)FORNO DE CUBA (SHAFT)

Pelotas Cruas Gases

Câmara de Combustão

Ar ArAr Ar

Pelotas Queimadas

Desintegradores

Câmara de Combustão

Combustível Combustível



FORNO ROTATIVO (GRATE-KILN)FORNO ROTATIVO (GRATE-KILN)

GRELHA RETA

Secagem Pré-Queima

FORNO ROTATIVO

RESFRIADOR

Chaminé

Pelotas Cruas

Pelotas Queimadas

Ar Ar

Chaminé

Combustível



FORNO DE GRELHA RETAFORNO DE GRELHA RETA

A B C 1 2 3 4 5 6 7 8 9

PE

350 °C

375 °C30 °C

205 °C 525 °C

325 °C

885 °C

PE

PelotasCruas

PelotasQueimadas

SA SD PrQ Q PoQ Resf

SA - Secagem Ascendente PrQ - Pré-Queima PoQ - Pós-Queima

SD - Secagem Descendente Q - Queima Resf - Resfriamento



FORNO DE GRELHA RETAFORNO DE GRELHA RETA



PENEIRAMENTO DE PELOTAS QUEIMADASPENEIRAMENTO DE PELOTAS QUEIMADAS

Técnicas especiais de empilhamento para evitar segregação de tamanhos de pelotas

Restrições quanto à umidade e granulometria de embarque

Compatibilização de exigências ambientais com limites de parâmetros de qualidade das pelotas

EMPILHAMENTO E RECUPERAÇÃOEMPILHAMENTO E RECUPERAÇÃO

Remoção da fração de material abaixo de 5 mm gerada no forno de pelotização

Empilhamento no porto e diluição no standard sinter feed



PENEIRAMENTO, EMPILHAMENTO E PENEIRAMENTO, EMPILHAMENTO E RECUPERAÇÃORECUPERAÇÃO

Size DistributionCompression streengthTumbling StrengthChemical CompositionMetallurgical properties

To Shipment

From Firing

FinalProduct

Fine(-5mm)

Stockyard

Hearth Layer



CONTROLE DE PROCESSO NA PELOTIZAÇÃOCONTROLE DE PROCESSO NA PELOTIZAÇÃO

PRODUCTION PLANNING

Type of pelletLocal of production(plant)Period of production Iron ore mix

Inputs provisioning

Control the lots of iron ore receivedControl the formation of prismsControl the addition of additives

Chemical and physical composition of the pile

GRINDING AND CLASSIFICATION

Ore Feeding rateDensity of dischargeAddition of grinding mediaHydrocyclone pressuresUF & OF densitiesSize distribution and Blaine index of the OF material

THICKENING

Pulp density Torque of thickener

HOMOGENIZATION

Level of material in the tanksAddition of anthracite pulp:Quantity added% Fixed carbon

FILTERING

Input densityVacuum pressure

Blowing pressureFilter rotation

Filter cake:

Moisture% Fixed carbon

Blaine Index

BALLING

Average diameter of pellets% Recycled material

Green pellets:MoistureDrop NumberGreen Strength

Dry Strength

FIRING

Thermal profileGrate velocity

Height of hearth layer

PermeabilityGas temperatures and pressures

Fired Pellets:Size distribution

Compression strengthTumbling indexChemical analysis

Metallurgical properties

FORMATION OF PELLET PILES

Control of the daily product throughputControl of storage areasIdentification of stored products

SHIPMENT

Control of quality and quantity of loaded materialLoaded pellet:

MoistureSize distributionChemical analysisCompression strength

Tumbling indexMetallurgical properties

FORMATIONOF ORE PILES



REQUISITOS DE QUALIDADE DE PELOTASREQUISITOS DE QUALIDADE DE PELOTAS Composição química adequada ao balanço de massa global

da carga metálica da unidade de redução

Baixos teores de elementos deletérios (P, S, Na2O, K2O, etc)

Resistência física suficiente para resistir ao manuseio e transporte sem geração excessiva de finos

Distribuição granulométrica estreita (9 -16 mm)

Alta redutibilidade

Baixa tendência ao inchamento

Baixa desintegração sob redução

Baixa tendência à colagem

Boas propriedades de amolecimento e fusão



CONTROLE DE QUALIDADE NA PELOTIZAÇÃOCONTROLE DE QUALIDADE NA PELOTIZAÇÃO

ENSAIOS QUÍMICOS

Espectrometria de raio-X : FeT, SiO2, Al2O3, CaO, MgO, P, Mn, TiO2

Forno LECO: C e S

Espectroscopia de Absorção Atômica: Na2O, K2O, Pb, Cu, Ni, Zn, Co, V, Cr

Via úmida: FeO, PPC e confirmações especiais




ENSAIOS FÍSICOS

Granulometria de Pelotas Queimadas Peneiras: 5, 8, 10, 12,5, 16 e 18 mm

Abrasão: Simular operações de manuseio e transporte Índice de Tamboramento (% > 6,30 mm) Índice de Abrasão (% < 0,50 mm)

Resistência à Compressão (daN/p) 250 pelotas de amostra de produção 40 pelotas de amostra de embarque




ENSAIOS METALÚRGICOS Inchamento: Aumento de volume na transformação de hematita a magnetita (redução)

Degradação: Geração de finos durante a redução Ensaio Estático (RDI) Ensaio Dinâmico (LTB) Índices: % > 6,30 mm e % < 3,15 mm

Redutibilidade: Taxa de remoção de oxigênio

Colagem: Tendência à formação de cachos durante a redução (pelotas de redução direta)

Liberação de Enxofre: (pelotas de redução direta)



FORNOS PARA ENSAIOS METALÚRGICOSFORNOS PARA ENSAIOS METALÚRGICOS

N2

CO

Balança

Saída de gás

Termopar

Termopar

Entrada de gás

H2

CO2

Redutibilidade

N2

H2

CO

TermoparSelo de gás

Selo de gásColetor de pó

Termopar

CO2

Termopar

Termopar

Desintegração

Balança Manômetro

Gás de pressurização

Micrômetro

Pistão

Saída de gásTermopar

Termopar

Termopar

Termopar

N2 CO H2

Entrada de gás

CO2

Colagem



FORNOS PARA ENSAIOS METALÚRGICOSFORNOS PARA ENSAIOS METALÚRGICOS



HETEROGENEIDADE NO LEITO DE HETEROGENEIDADE NO LEITO DE PELOTAS QUEIMADASPELOTAS QUEIMADAS

11

22

33

44

6655

TOPO

MEIO

FUNDO

FORRAMENTO

LATERALLATERAL

FLUXO GASOSO



APLICAÇÃO DE COATING EM APLICAÇÃO DE COATING EM PELOTAS DE REDUÇÃO DIRETAPELOTAS DE REDUÇÃO DIRETA

BAUXITE BIN

(100 t)

ROTATIVE VALVE

(66 kg/min)

AIR CONVEYOR

SOLENOID VALVE

DILUTION WATER

BAUXITE SOLUTION

TANK 1 (30 m3)

TANK 2 (25 m3)

VARIABLE SPEEDPUMP

(16 m3/h max.)

STORAGE BAUXITE RECEIPTTRANSPORTATION

SPRAY NOZZLES

10% Solids1.10 kg/m3

BAG (1.5 t)

TRUCK(27 t)

COATED PELLETS



EXIGÊNCIAS DE QUALIDADE POR MERCADOEXIGÊNCIAS DE QUALIDADE POR MERCADO

Mercado de Redução Direta:

Alto teor de FeT e baixos teores de SiO2, Al2O3 e P

Alto grau de metalização Baixa geração de finos de pelotas antes e durante a

redução

Mercado Norte-Americano:

Pelotas auto-fundentes (alta SiO2 ,CaO e MgO)

com baixíssimo teor de P Granulometria muito estreita

Elevado dr/dt 40 (redutibilidade)

Baixa geração de finos antes e durante a redução



EXIGÊNCIAS DE QUALIDADE POR MERCADOEXIGÊNCIAS DE QUALIDADE POR MERCADO

Mercado Asiático: Pelotas com baixo volume de escória (complemento

de carga AF) Baixa geração de finos antes e durante a redução Resistência após redução

Mercado Europeu: Baixa geração de finos antes e durante a redução Mercados italiano e alemão muito restritivos em

relação a RDI e LTB Tamanho médio da pelota 13-14 mm

curso de pelotização

Documents

Transcript of curso de pelotização