trabalho de siderurgia final
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TRABALHO SIDERURGIA MUITO BOMTRANSCRIPT
Trabalho de Siderurgia 1
Influência do FeO (Wustita) na
Redutibilidade do Sinter
Sinterização
• DEFINIÇÃO :
• A sinterização consiste, essencialmente, em após misturar e homogeneizar um conjunto de matérias-primas, com uma umidade adequada e um certo teor de combustíveis, submeter a mistura a uma semifusão redutora-oxidante a temperaturas da ordem de 1200 a 1400ºC. O produto resultante desse processo é denominado sínter.
Esquema do processo de sinterização
Processo de Sinterização
Nesse processo,os minérios de ferro,fundentes,adições,sinter de retorno e combustivel sólido(coque ou carvão vegetal) são misturados até se obter um aglomerado. Essa mistura é colocada sobre uma grelha e levada a um equipamento que, com a queima de carvão, atinge uma temperatura entre 1.000ºC e 1.300ºC O tempo de sinterização é influenciado pela permeabilidade do leito, que está associada ao grau de microaglomeração de cada mistura a ser sinterizada e da propagação da frente de combustão que depende do tipo de minério.
Processo de sinterização
forno de ignição
MÁQUINA DE SINTERIZAÇÃOmistura
Ar
Ar + gases de combustão + vapor d’água
Mistura úmida
Camada de Forramento
Gás
Forno de ignição
Succção
Sinter
Ar
Gás
Succção
Antes da queima Antes da queima Durante a queimaDurante a queima
Forno de ignição
Ar
Antes da queima Antes da queima Durante a queimaDurante a queima
Zona de combustao
Mistura seca e calcinada
Processo de Sinterização
Principais Reações
Calcinação ( 800 a 950ºC)CaCO3 = CaO + CO2 Combustão do coque: C + O2 = CO2 (reação predominante na combustão do coque) 2C+O2 = 2CO CO2 + C = 2CO Redução do minério 3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2 Podendo ocorrer também a formação de FeO: Fe3O4 + Co = 3FeO + CO2 E também decomposição térmica da hematita: 3Fe2O3 = 2Fe3O4+ ½ O2 Com maior quantidade de coque, com maior granulometria e tempo de residência maior, forma mais quantidade de FeO. Não havendo reoxidação total, formam-se Fe3O4 e FeO: Fe3O4 (ou FeO) + SiO2 = 2FeO.SiO2 (fayalita, com temperatura de fusão = 1100ºC).
Principais Reações
Ao descer a frente de combustão, a passagem de ar reoxida a magnetita formando mais quantidade de FeO. As primeiras reações no estado sólido são:
Fe2O3 + CaO = Cao.Fe2O3 (a chamada ‘calciferrita”) e 2CaO.Fe2O3
A temperatura é de 1100 a 1200ºC, ocorrendo fusão, após a qual forma-se ganga ácida:
CaO.Fe2O3 + SiO2 = CaO.SiO2 + Fe2O3
Não havendo reoxidação total, formam-se Fe3O4 e FeO:
Fe3O4 (ou FeO) + SiO2 = 2FeO.SiO2 (fayalita, com temperatura de fusão = 1100ºC).
Tanto a fayalita quanto o silicato de cálcio são irredutíveis, pois se mantêm firmes, com boa resistência mecânica, na descida do alto forno.
Na fayalita não há redução do ferro na percolação e sim na parte baixa do alto forno, implicando em maior consumo de energia.
Fayalita
No Alto Forno quando se forma fayalita, o amolecimento da carga é inferior à temperatura de fusão do sínter. Por isso, não é desejável a formação de fayalita, que causa problemas operacionais no forno e geralmente está associada a uma baixa quantidade de fundentes e grande quantidade de combustível.
O óxido FeO é o grande responsável pela formação da fayalita, promovendo amolecimento e baixa redutibilidade. As outras reações (sílica presente nos contornos de grãos de FeO) com a ganga e os fundentes impedem a reoxidação.
Principais Reações
Ensaio de IR
Ensaio de IR
Ensaio de IR
410
)112,0%43,0(%1
21
xFeOxFeTxxM
MMIR
IR = Índice de reduçãoM1 = Massa (g) inicial da amostraM2 = Massa (g) da amostra após a redução% FeT = Percentagem de ferro total da amostra% FeO = Percentagem de óxido de ferro II da amostra
Ensaio de RDI (Índice de Degradação após Redução)
O aparelho deve consistir no seguinte:• um sistema para fornecer e regular os gases;• um tubo de redução;• um fomo de aquecimento eléctrico para aquecer a amostra até à temperatura especificada;• um tambor rotativo;• peneiras de teste;• um dispositivo de pesagem.
Ensaio de RDI (Índice de Degradação Após Redução)
Ensaio de RDI (Índice de degradação após redução)
Ensaio de RDI (Índice de Degradação após Redução)
Temperatura de ensaio 550 ° C ± 10 .Tamanho: de 16,0 mm a 20,0 mm.A massa total da amostra de ensaio (base seca): deve ser de cerca de 2 kg. Número de determinações: 02.Amostragem e preparação de amostras.Pesar, com a aproximação de 0,1 g. cerca de 500 g.Tempo de ensaio: 30 min (redução)Ensaio de tamboreamento: 900 revoluçõesPeneiramento: nas malhas de 9,52 - 4,75 - 2,80 - 1,00 e Fundo.Reagentes: CO 30% - N2 70%Resultado:
Sendo: M4 = Massa (g) da amostra retirada na malha de 1,00 mmM5 = Massa (g) da amostra retida no fundoM = Massa (g) total = M1 + M2 + M3 + M4 + M5
Correlação entre FeO e índice de Redutibilidade (IR)