Title

DEGRADAÇÃO MECÂNICA DE PELOTAS DE MINÉRIO DE FERRO DURANTE O MANUSEIO E TRANSPORTE. PARTE 1: MODELO MATEMÁTICO E SIMULADOR

MECHANICAL DEGRADATION OF IRON ORE PELLETS DURING HANDLING. PART 1: MATHEMATICAL MODEL AND SIMULATOR

Authorship

Tavares, Luís Marcelo Marques; Carvalho, Rodrigo Magalhães de; Silveira, Marcus Winitskowski da; Pereira, Hélio Cardoso; Bianchi, Maciel Rodrigues; Otaviano, Maurício Marcos; Pereira, Bruno Cezar Evaristo

Tavares, Luís Marcelo Marques

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Pereira, Hélio Cardoso

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Bianchi, Maciel Rodrigues

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Otaviano, Maurício Marcos

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Pereira, Bruno Cezar Evaristo

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DOI

10.5151/4444-4444-26788

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Abstract

Pelotas de minério de ferro representam uma parcela significativa do mercado transoceânico de minério de ferro, contando com uma participação importante de empresas brasileiras. Pelotas concorrem favoravelmente com granulados e sínteres de minério de ferro na carga metálica de fornos, em particular devido à sua elevada resistência à degradação durante o manuseio e transporte. Entretanto, pelotas ainda sofrem desse problema, que resulta na geração de finos, removidos previamente à alimentação do forno, ou de cacos, que podem resultar no aparecimento de clusters em fornos de redução direta. Esses efeitos danosos da degradação podem ser minimizados caso uma metodologia adequada de caracterização de pelotas e de simulação do processo de manuseio se encontrasse disponível. O presente trabalho trata do desenvolvimento de metodologia inédita e inovadora para previsão de resultados de degradação de pelotas, desde a usina pelotizadora até o pátio ou forno do cliente, desenvolvido como parte da parceria entre o Laboratório de Tecnologia Mineral da COPPE/UFRJ e a Samarco Mineração. O trabalho mostra ainda uma validação preliminar a partir de um ensaio de quedas múltiplas em laboratório, mostrando ótima aderência. Um simulador do processo foi desenvolvido, o qual permite inserir as características das pelotas produzidas, bem como o fluxograma de manuseio, permitindo prever a intensidade da degradação.

Iron ore pellets represent a significant proportion of the transoceanic market of iron ore, in which companies that operate in Brazil represent an important part. Pellets compete favorably with lump iron ore and sinter in the metallic charge in furnaces, in particular because of their high resistance to degradation during handling and transportation. However, pellets still suffer from this problem, which results in the generation of fines, which are removed before feeding the furnace, or fragments, which can result in the appearance of clusters in the direct reduction furnace. These damaging effects of degradation could be addressed if a proper methodology for pellets and a simulator were available. The present work deals with the development of a novel and innovative methodology for predicting results from pellet degradation, from the pelletizing plant to the steel mill. It was developed as part of a collaboration between the Laboratório de Tecnologia Mineral from COPPE/UFRJ and Samarco Mineração. The work also shows a preliminary validation of the model made on the basis of multiple drop tests conducted in the laboratory, showing very good agreement. A process simulator was developed, which allows inserting the characteristics of the pellets produced, as well the handling flowsheet, allowing to predict the intensity of degradation that will occur in practice.

Keywords

Pelotas, Minério de ferro, Degradação, Simulação, Manuseio

Pellets, Iron ore, Degradation, Simulation, Handling