Title

ESTUDO DA CINÉTICA DE REDUÇÃO DE ÓXIDOS DE1 FERRO EM ATMOSFERAS COM COMPOSIÇÃO MISTA

KINETIC STUDY OF IRON OXIDES REDUCTION IN ATMOSFHERES WITH MIXED COMPOSITION

Authorship

Junior, Roberto Okada; Araújo, Giselle de Mattos; Castro, José Adilson de

Junior, Roberto Okada

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Araújo, Giselle de Mattos

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Castro, José Adilson de

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DOI

10.5151/2594-357X-20369

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Abstract

Uma das etapas obrigatórias da produção de ferro primário é a etapa de redução dos óxidos de ferro, onde se destacam os processos de alto forno e redução direta em forno de cuba. A etapa de redução no estado sólido, em ambos os processos, desempenha papel fundamental e em geral determina o tempo de residência necessário, o que em última análise define a produtividade dos mesmos. O tema abordado tem por objetivo estudar a redução química dos componentes da carga ferrífera de um alto forno, ou seja, a etapa de redução no estado sólido. O mecanismo de reação e sua cinética são analisados ao longo do projeto tanto do ponto de vista teórico/analítico (equações termodinâmicas da cinética de redução), quanto do ponto de vista experimental (laboratório). Algumas equações foram desenvolvidas para que representem a cinética de redução para dois gases redutores, tanto através das variações da fração reagida e do raio da região não reagida com o tempo, bem como da variação da taxa de redução ao longo do processo. Foram utilizadas atmosferas mistas contendo nitrogênio, oxigênio e nitrogênio para várias proporções diferentes.

One of the steps required in the production of iron is the primary step of reduction of iron oxides, which highlight the process of blast furnace and direct reduction in shaft furnace. The reduction step in solid form, in both cases, plays an important role and often determines the residence time required, which ultimately defines the productivity of the same. The topic aims to study the chemical reduction of iron load components of a blast furnace, ie the reduction step in the solid state. The reaction mechanism and kinetics are analyzed throughout the project both from a theoretical/ analytical (thermodynamic equations of the kinetics of reduction) and from the experimental point of view (laboratory). Some equations were developed for representing the kinetics of reduction for two reducing gases, both through the variation of fraction reacted and unreacted radius of the region over time, as well as varying the reduction rate during the process. Have been used mixed atmospheres containing nitrogen, oxygen and nitrogen for various proportions.

Keywords

Cinética; Fração reagida; Taxa de redução; Atmosfera mista.

Kinetic; Fraction reacted; Reduction rate; Mixed atmospheres.