Title

DESENVOLVIMENTO DE SHATTER AUTOMÁTICO PARA CARACTERIZAÇÃO DE AGLOMERADOS DE FINOS DE MINÉRIO DE FERRO

DEVELOPMENT OF AUTOMATIC SHATTER FOR CHARACTERIZATION OF IRON ORE FINES AGGLOMERATES

Authorship

PEDROSA, FRANCISCO JUNIOR BATISTA; AUGUSTIN, ERIC; SOUZA, TAYNÁ CUNHA; MORAES, SANDRA LÚCIA DE; SILVA, ANDRÉ LUIZ NUNIS DA; PARREIRA, FABRÍCIO; DUTRA, FLÁVIO; RESENDE, VALDIRENE; PIMENTA, FELIPE

PEDROSA, FRANCISCO JUNIOR BATISTA

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AUGUSTIN, ERIC

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SOUZA, TAYNÁ CUNHA

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MORAES, SANDRA LÚCIA DE

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SILVA, ANDRÉ LUIZ NUNIS DA

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PARREIRA, FABRÍCIO

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DUTRA, FLÁVIO

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RESENDE, VALDIRENE

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PIMENTA, FELIPE

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DOI

10.5151/2594-357X-40757

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Abstract

OS AGLOMERADOS DE MINéRIO DE FERRO SãO FUNDAMENTAIS NO APROVEITAMENTO DE JAZIDAS DE MINéRIO DE FERRO DE BAIXO TEOR E NA JORNADA DE DESCARBONIZAçãO DA INDúSTRIA SIDERúRGICA, POIS SãO PRODUTOS “ENGENHEIRADOS” QUANTO à COMPOSIçãO QUíMICA, FORMATO E RESISTêNCIA MECâNICA. EMBORA A COMPOSIçãO QUíMICA SEJA O FATOR-CHAVE NO DESEMPENHO DOS REATORES DE REDUçãO, A RESISTêNCIA MECâNICA é UM PRé-REQUISITO, ESPECIALMENTE EM SE TRATANDO DE AGLOMERADOS DESTINADOS AO MERCADO TRANSOCEâNICO. COMO AS OPERAçõES DE TRANSPORTE, MANUSEIO E DISPOSIçãO EM PILHAS OU EM LEITOS IMPLICAM EM DIFERENTES ESFORçOS, é DE FUNDAMENTAL IMPORTâNCIA A REALIZAçãO DE ENSAIOS DE CARACTERIZAçãO QUE SIMULEM, DA MELHOR MANEIRA POSSíVEL, ESTES ESFORçOS. CONVENCIONALMENTE OS AGLOMERADOS DE MINéRIO DE FERRO SãO CARACTERIZADOS POR ENSAIOS PADRONIZADOS QUE AVALIAM A RESISTêNCIA à COMPRESSãO, ABRASãO (TAMBORAMENTO) E IMPACTO (SHATTER). O ENSAIO SHATTER TRADICIONAL é REALIZADO EM SíNTERES, SEGUNDO UM PROCEDIMENTO QUE AVALIA A DEGRADAçãO DO PRODUTO APóS 4 QUEDAS SUCESSIVAS. NO ENTANTO, DE MANEIRA GERAL, A REALIZAçãO DE 4 QUEDAS EM AGLOMERADOS DE ELEVADA RESISTêNCIA MECâNICA (PELOTAS E BRIQUETES) NãO é SUFICIENTE PARA DISCRETIZAR O DESEMPENHO DE PRODUTOS PRODUZIDOS A PARTIR DE DIFERENTES MISTURAS E/OU MéTODOS DE PRODUçãO. DIANTE DISSO, FOI DESENVOLVIDO UM MéTODO ALTERNATIVO, DENOMINADO SHATTER ESTRESSADO, QUE CONSISTE EM REGISTRAR O NúMERO DE QUEDAS QUE O AGLOMERADO SUPORTA PARA ATINGIR UM íNDICE SHATTER DE 85%. TAL ENSAIO, QUE VEM SENDO CONDUZIDO DE MANEIRA MANUAL, PODE AGORA SER CONDUZIDO EM UM SHATTER AUTOMáTICO. OS RESULTADOS DOS ENSAIOS DE SHATTER ESTRESSADO CONDUZIDOS NO EQUIPAMENTO MANUAL E NO AUTOMáTICO SãO RELATIVAMENTE SIMILARES, COM UMA DIFERENçA DE 3%. OS ENSAIOS FORAM REALIZADOS EM DUPLICATA E DEMONSTRARAM EXCELENTE REPRODUTIBILIDADE. OUTRO PONTO OBSERVADO é QUE A MASSA DO AGLOMERADO EXERCE SIGNIFICATIVA INFLUêNCIA NA RESISTêNCIA AO IMPACTO. OS RESULTADOS APRESENTADOS NO PRESENTE ESTUDO HABILITAM O SHATTER AUTOMáTICO COMO MéTODO PARA CARACTERIZAçãO DE AGLOMERADOS COM A VANTAGEM DE REDUZIR MãO DE OBRA E MINIMIZAR OS RISCOS DE ACIDENTES. TAL EQUIPAMENTO E MéTODO PODERãO SER UTILIZADOS EM CENTROS DE P&D, ALéM DO CONTROLE DE QUALIDADE DE PROCESSOS E PRODUTOS NAS INDúSTRIAS DE MINERAçãO E SIDERURGIA.

IRON ORE AGGLOMERATES ARE FUNDAMENTALS IN THE USE OF LOW-GRADE IRON ORE DEPOSITS AND IN THE DECARBONIZATION JOURNEY OF THE STEEL INDUSTRY, AS THEY ARE “ENGINEERED” PRODUCTS IN TERMS OF CHEMICAL COMPOSITION, SHAPE AND MECHANICAL RESISTANCE. ALTHOUGH CHEMICAL COMPOSITION IS THE KEY FACTOR IN THE PERFORMANCE OF REDUCTION REACTORS, MECHANICAL STRENGTH IS A PREREQUISITE, ESPECIALLY WHEN DEALING WITH AGGLOMERATES DESTINED FOR THE TRANSOCEANIC MARKET. AS TRANSPORT, HANDLING AND ARRANGEMENT IN PILES OR BEDS INVOLVE DIFFERENT EFFORTS, IT IS OF FUNDAMENTAL IMPORTANCE TO CARRY OUT CHARACTERIZATION TESTS THAT SIMULATE, IN THE BEST POSSIBLE WAY, THESE EFFORTS. IRON ORE AGGLOMERATES ARE CONVENTIONALLY CHARACTERIZED BY STANDARDIZED TESTS THAT EVALUATE RESISTANCE TO COMPRESSION, ABRASION (TUMBLING) AND IMPACT (SHATTER). THE TRADITIONAL SHATTER TEST IS CARRIED OUT ON SINTERS, FOLLOWING A PROCEDURE THAT EVALUATES THE DEGRADATION OF THE PRODUCT AFTER 4 SUCCESSIVE DROPS. HOWEVER, IN GENERAL, CARRYING OUT 4 DROPS IN AGGLOMERATES OF HIGH MECHANICAL RESISTANCE (PELLETS AND BRIQUETTES) IS NOT SUFFICIENT TO DISCRETIZE THE PERFORMANCE OF PRODUCTS PRODUCED FROM DIFFERENT MIXTURES AND/OR PRODUCTION METHODS. IN VIEW OF THIS, AN ALTERNATIVE METHOD WAS DEVELOPED, CALLED STRESSED SHATTER, WHICH CONSISTS OF RECORDING THE NUMBER OF FALLS THAT THE CLUSTER SUPPORTS TO REACH A SHATTER INDEX OF 85%. THIS TEST, WHICH HAS BEEN CONDUCTED MANUALLY, CAN NOW BE CONDUCTED ON AN AUTOMATIC SHATTER. THE RESULTS OF THE STRESSED SHATTER TESTS CONDUCTED ON MANUAL AND AUTOMATIC EQUIPMENT ARE RELATIVELY SIMILAR, WITH A DIFFERENCE OF 3%. THE ASSAYS WERE PERFORMED IN DUPLICATE AND DEMONSTRATED EXCELLENT REPRODUCIBILITY. ANOTHER POINT OBSERVED IS THAT THE MASS OF THE AGGLOMERATE HAS A SIGNIFICANT INFLUENCE ON IMPACT RESISTANCE. THE RESULTS PRESENTED IN THE PRESENT STUDY ENABLE AUTOMATIC SHATTER AS A METHOD FOR CHARACTERIZING AGGLOMERATES WITH THE ADVANTAGE OF REDUCING LABOR AND MINIMIZING THE RISK OF ACCIDENTS. SUCH EQUIPMENT AND METHOD CAN BE USED IN R&D CENTERS, IN ADDITION TO QUALITY CONTROL OF PROCESSES AND PRODUCTS IN THE MINING AND STEEL INDUSTRIES.

Keywords

Aglomerados; Shatter; Minério de ferro; Resistência Mecânica

Agglomerates; Shatter; Iron ore; Mechanical strength.