Sinterização

Sinterização

EMT 053 – Processos Metalúrgicos Assunto: Sinterização

  • Prof. Renato Minelli Figueira

Introdução: conceitos básicos

  • Geração de finos de minério de ferro

    • durante o processo de extração na mina
    • durante a classificação de tamanhos do minério
    • durante o transporte
  • Porque os finos são indesejáveis:

    • A etapa posterior é um processo de redução (extração do oxigênio via carbono)
    • Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3CO(g)
    • A porosidade do leito de minério é importante para permitir o escoamento dos gases resultantes da reação
    • Alto-forno: material entre 6 a 30 mm

Processos de Aglomeração

  • Sinterização:

    • Utiliza uma parcela dos finos (sinter feed: entre 0,15 e 6,3 mm)
    • Processo de menor escala (de 25 mil a 1 milhão t/ano, parte da usina siderúrgica)
    • Menor investimento
    • Produto final: sinter
    • Menor custo
  • Pelotização:

    • Utiliza ultra finos (pellet feed: abaixo 0,15 mm)
    • Alta escala de produção (acima de 1 milhão t/ano)
    • Alto investimento
    • Produto final: pelota (ou pellet)
    • Custo mais elevado

Sinterização

  • Matérias primas:

    • Minério (sinter feed)
    • Combustível:
      • Sólido: finos de carvão vegetal ou finos de coque
      • Gasoso: gás de alto-forno ou coqueria
      • Líquido: óleo
    • Fundentes:
      • calcário (CaCO3)
      • dolomita (MgCO3)
    • Outras adições:
      • resíduos da usina reciclados (pós, lama, etc.)

Sinterização

  • Princípio do processo:

    • Ignição na superfície
    • Combustão do carvão/coque
    • Fusão e aglomeração das partículas

Sinterização

  • Principais Processos:

    • Greenwalt
      • Produção por bateladas
      • Mais antigo
      • Baixo investimento
      • Pior qualidade do sinter
      • Baixa produtividade (pequenas empresas e não ferrosos)
    • Dwigth & Lloyd
      • Processo contínuo
      • Maior produtividade
      • Maiores investimentos
      • Maior escala

Processo Dwigth-Lloyd

Processo Dwigth-Lloyd

Processo Dwigth-Lloyd

  • Zonas de sinterização

    • Zona úmida (temperaturas até 100 C)
    • Zona de secagem: vaporização da umidade
    • Zona de reação:
    • Zona de resfriamento

Processo Dwigth-Lloyd

  • Sequencia de Operação:

    • Preparação da mistura minério + combustível sólido + fundente + retorno
      • Mistura a seco
      • Adição de água
      • Formação de micro-pelotas
    • Carregamento da mistura
      • Colocação do “bedding”
      • Carregamento da mistura na esteira
    • Sinterização
      • Ignição do combustível sólido
      • Propagação da frente de combustão
    • Preparação do sinter
      • Quebra do sinter
      • Resfriamento
      • Peneiramento: sinter alto-forno e retorno

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