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S I D E R U R G I A matérias-primas S I N T E R I Z A Ç Ã O
1ª Aula
PROCESSO DE AGLOMERAÇÃO DE MINÉRIO DE FERRO
São quatro os principais processos de aglomeração:
Pelotização – Pelotas
Briquetagem – Briquetes
Nodulização – Nódulos de Minério
Sinterização – Sínter
AGLOMERADOS
A própria mineração, o transporte e a movimentação do minério de ferro, produzem uma
quantidade considerável de “Finos de Minério” que não podem, dessa forma, serem
utilizados em altos-fornos, para tanto, torna-se necessário aglomerar estes finos em massas
porosas que atendam aos requisitos exigidos pelos altos-fornos. São três os principais
processos de aglomeração: pelotização, briquetagem e sinterização.
Pelota Sinter Bitolado
PROCESSO DE AGLOMERAÇÃO DE MINÉRIO DE FERRO
Pelotização:
A pelotização consiste em aglomerar finos umedecidos de minério na
forma de pequenas bolas (Pelotas). O processo consiste em moer
finamente o minério, em seguida adiciona-se água e aditivos
(Aglomerantes, geralmente a bentonita) em seguida os finos assim
preparados são levados para dispositivos mecânicos na forma de tambor,
cone ou disco, que por meio de rotações produzem as “Pelotas Cruas”.
Estas pelotas possuem baixa resistência mecânica e então são levadas para
os fornos de cozimento ponde por elevação de temperatura, as pelotas são
endurecidas atingindo alta resistência mecânica. Os aparelhos empregados
para formar as pelotas cruas são de três tipos: tambor, disco e cone.
PROCESSO DE AGLOMERAÇÃO DE MINÉRIO DE FERRO
Pelotização:
– Tipo Tambor:
Neste pelotizador a mistura de minério e aglutinante recebe água e a massa sofre
em seu interior um rolamento contínuo pelotizando-se em vários tamanhos, cuja
granulação média vai depender da velocidade de rotação do tambor. Como as
pelotas no final devem ter uma granulometria uniforme, a descarga do aparelho é
classificada para separação de um produto com tamanho de 1/8” a 3/8” (valor
médio ½”). As pelotas mais finais que 3/8” retornam à alimentação como carga
circulante, ou retorno.
– Tipo Disco:
Neste, a trajetória das pelotas mais finas fica na parte mais interna e, à proporção
que aumentam de diâmetro, vão se deslocando para a periferia, onde são
descarregadas com certo tamanho uniforme, não havendo, portanto, necessidade
de classificação.
– Tipo Cone:
As pelotas se formam no mesmo princípio anterior, porém neste caso as pelotas
mais finas ficam segregadas no fundo, isto é, na parte de menor diâmetro do cone,
e vão se deslocando com seu crescimento para a parte da frente de maior
diâmetro, onde são descarregadas também com uma granulação uniforme.
PROCESSO DE AGLOMERAÇÃO DE MINÉRIO DE FERRO
Tipo Tambor Tipo Disco Tipo Cone
PROCESSO DE AGLOMERAÇÃO DE MINÉRIO DE FERRO
BRIQUETAGEM:
É o mais antigo método de aglomeração de “Finos de Minério”. A briquetagem
consiste em moer o minério, em seguida adiciona-se um aglomerante e promove-
se a compressão em moldes podendo ou não haver fornecimento de calor.
Os briquetes são confeccionados em prensas cilíndricas. Em linhas gerais,
consiste de duas matrizes cilíndricas em aço de alta tenacidade, girando em
sentido contrário, as quais apresentam em sua periferia reentrâncias semi-ovóides
correspondentes à metade de um briquete. Com a rotação das matrizes, essas
reentrâncias chegam uma em frente as outras, enchem-se e comprimem uma
certa quantidade de mistura, que sai depois inferiormente na forma de um
briquete ovóide, como mostra a figura no slide seguinte.
PROCESSO DE AGLOMERAÇÃO DE MINÉRIO DE FERRO
PROCESSO DE AGLOMERAÇÃO DE MINÉRIO DE FERRO
BRIQUETAGEM:
A prensa de fabricação depende principalmente do tamanho desses briquetes, das
características do material e da fluidez de mistura. Normalmente, essa pressão
pode variar desde 100 a 200 Kg/cm2 por exemplo para finos de carvão e até 500 a
600 Kg/cm2 para finos de minérios de ferro.
A mistura é prensada a frio ou a quente (até cerca de 150ºC) para obter-se os
aglomerados crus, que no caso têm a designação particular de briquetes, e que
devem ter resistência adequada para empilhamento ou tratamento posterior, se
for o caso.
PROCESSO DE AGLOMERAÇÃO DE MINÉRIO DE FERRO
NODULIZAÇÃO:
A nodulização pode ser considerada como uma variedade de sinterização
desenvolvida em fornos rotativos cilíndricos e mais indicada para aglomeração de
poeiras de fornos. Os aglomerados obtidos denominam-se nódulos e são como o
sínter fragmentos de vários tamanhos com acentuadas porosidades.
Consiste em carregar em forno rotativo cilíndrico, semelhante aos usados na
fabricação de cimento, uma mistura úmida de finos de minério, moinha de coque
ou carvão de madeira (cerca de 2%) e eventualmente fundentes, em contra
corrente com os gases da combustão levada a efeito com bom excesso de ar. À
medida que a mistura progride no forno, tem-se nela a seqüência: secagem, pré-
aquecimento, queima do combustível e oxidação parcial na parte final do forno,
após queima completa da moinha de coque ou carvão.
O esfriamento dos nódulos é feito em um túnel ventilado com ar, que depois vai
ser utilizado aquecido na combustão do gás ou óleo empregado para aquecer o
forno.
PROCESSO DE AGLOMERAÇÃO DE MINÉRIO DE FERRO
PROCESSO DE AGLOMERAÇÃO DE MINÉRIO DE FERRO
NODULIZAÇÃO:
Ressalvas:
- A nobulização é mais econômica do que a Sinterização, quando há
disponibilidade de gás de alto-forno.
- O custo mais elevado de manutenção desaconselha sua aplicação geral.
- A redutibilidade do nódulo é inferior à do sínter.
- O “Coke Rate” é sempre maior com o uso de nódulos em alto-forno
PROCESSO DE AGLOMERAÇÃO DE MINÉRIO DE FERRO
SINTERIZAÇÃO:
A sinterização é o mais importante dos processos de aglomeração. Possibilita além
do aproveitamento dos “Finos de Minério” o aproveitamento dos finos de coque.
Tipos de Sinterização:
- Sinterização Contínuas
- Sinterização Descontínua
Podemos dizer que, metalurgicamente, todos os processos se baseiam no mesmo
princípio.
AGLOMERADOS
SINTERIZAÇÃO:
O sínter é produto da aglomeração a quente, de pequenas partículas de minério de ferro em
mistura com fundentes e finos de coque, possibilitando o aproveitamento dos mesmos. A
Sinterização consiste essencialmente em, após misturar e homogeneizar, um conjunto de
matérias primas com uma umidade adequada, e certo teor de combustíveis, submeter à
mistura a uma semifusão redutor-oxidante a temperaturas da ordem 1.200 a 1.400 ºC, o
produto resultante é denominado sínter. O material poroso resultante é resfriado e tratado
mecanicamente até atingir a adequação necessária para uso nos altos-fornos.
Matéria Prima:
FINOS DE
MINÉRIO DE
FERRO,
FUNDENTES E
FINOS DE
COQUE.
Produto:
SINTER
PROCESSO DE AGLOMERAÇÃO DE MINÉRIO DE FERRO
FUNÇÃO DA CAL
Exemplo de material do silo:
AGLOMERADOS
Visão esquemática do misturador:
CONTROLE DE VELOCIDADE DO MISTURADOR 6)
Misturador e Micropelotizador:
AGLOMERADOS SINTERIZAÇÃO:
AGLOMERADOS SINTERIZAÇÃO:
AGLOMERADOS
SINTERIZAÇÃO:
Sistema de carregamento.
AGLOMERADOS SINTERIZAÇÃO:
PROCESSO CONTÍNUO/EQUIPAMENTOS
Silo de Bedding
O silo de bedding está localizado anterior ao silo de mistura e tem por finalidade fazer, a
estocagem do material que irá fazer a proteção do grelhado na máquina
PROCESSO CONTÍNUO/EQUIPAMENTOS
Silo de Mistura:
A fim de se ter continuidade
operacional na máquina de sínter
caso haja parada em equipamentos
de misturamento, existe o silo de
mistura que deve ter volume
suficiente para suportar paradas de
“5” a “15” min.
PROCESSO CONTÍNUO/EQUIPAMENTOS
Rolo de Mistura
Equipamento que faz parte do sistema de carregamento da máquina de sínter. A matéria-prima
vinda do misturador é distribuída para a máquina através da rotação deste rolo. À maior ou
menor variação da velocidade do rolo, se tem menor ou maior permeabilidade na máquina
mudando as características do processo de sinterização.
Este rolo fica acoplado às sondas da máquina, que visam manter a altura da camada
constantemente uniforme. Quando há uma variação na altura da camada, as sondas aumentam
ou diminuem a rotação do rolo.
CARREGAMENTO DE MÁQUINA DE SINTER
1 – ROLO ALIMENTADOR
2 – SILO DE MISTURA
3 – CHAPA DEFLETORA
4 – RASPADOR AUTOMÁTICO
5 – SONDA
6 – COBERTURA DE BORRACHA
7 – GRELHADO
2
1
6
7
5
4
3
CARREGAMENTO DE MÁQUINA DE SINTER
CARREGAMENTO DE MÁQUINA DE SINTER
CARREGAMENTO DE MÁQUINA DE SINTER
Itens a serem observados no carregamento da
máquina de sinter
- Limpeza da chapa defletora
CARREGAMENTO DE MÁQUINA DE SINTER Itens a serem observados no carregamento da
máquina de sinter
- Altura da camada
AGLOMERADOS SINTERIZAÇÃO:
PROCESSO CONTÍNUO/EQUIPAMENTOS
PROCESSO CONTÍNUO/EQUIPAMENTOS
Tubo de vento
DAMPER’S DO EXAUSTOR 8)
8.1 Forma de controle
PROCESSO DE SINTERIZAÇÃO
Sistema de Exaustão
PROCESSO DE SINTERIZAÇÃO
Sistema de Exaustão
AGLOMERADOS SINTERIZAÇÃO:
PROCESSO DE SINTERIZAÇÃO 9)
9.6 Zona de sinterização
AGLOMERADOS Estrutura do Aglomerado Sinterizado:
PROCESSO DE SINTERIZAÇÃO
Esteira
Resfriamento
Britador
Peneiramento
Estoque de
Sinter Alto-Forno
Finos
Mistura
CONTROLE DE QUALIDADE DO SINTER
- Análise física
- Análise química
PROCESSO DE SINTERIZAÇÃO
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