Title

FERRO-CROMO ALTO CARBONO PELO PROCESSO DE AUTO- REDUÇÃO: EFEITOS DE TEMPERATURA E ADITIVOS

HIGH CARBON FERRO-CHROMIUM BY SELF-REDUCING PROCESS: INFLUENCE OF TEMPERATURE AND ADITIVES

Authorship

Zambrano, Adolfo Pillihuaman; Takano, Cyro; Mourão, Marcelo Breda; Tagusagaw, Solon Yasuhiko

Zambrano, Adolfo Pillihuaman

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Takano, Cyro

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Mourão, Marcelo Breda

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Tagusagaw, Solon Yasuhiko

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DOI

10.5151/2594-357X-0007

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Abstract

Este trabalho analisa os efeitos de temperatura de redução, adição de ferro-silício e de agentes fluxantes na obtenção de ferro-cromo alto carbono pelo processo de auto-redução. A utilização de aglomerados auto-redutores têm-se mostrado eficiente na redução de cromitas para produção de ferro-cromo alto carbono (FeCrAC), seja melhorando a velocidade de redução, seja aumentando o rendimento de recuperação de cromo, seja economizando energia elétrica. Pelotas auto-redutoras de cromita brasileira contendo coque de petróleo, ferro-silício, com e sem adição de agentes fluxantes foram aglomeradas utilizando cimento Portland. As mesmas foram ensaiadas às temperaturas de 1.500°C, 1.550°C e 1.600 oC para se analisar o comportamento da evolução de redução. Os produtos obtidos foram analisados por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e por EDS (Energy Dispersive Spectrometry) para determinação química. Observou-se um efeito marcante no tempo de redução com diminuição de 30 para 10 minutos para atingir a fração de redução de 0,98 com o aumento de temperatura de 1.500°C par a 1.550oC. Não se verificou efeito significativo no tempo de redução com o aumento de temperatura de 1.550°C para 1.600 oC. O efeito sinérgico da adição de 2% de ferro-sílicio na redução carbotérmica diminui em seis vezes o tempo necessário para redução total. As adições de fluxantes para baixar a temperatura liquidus da escória prejudicou a velocidade de redução principalmente pela reação gás/sólido.

This paper discusses the effects of temperature, addition of ferro-silicon and fluxing agents for the production of high carbon ferro-chromium by self-reducing process. The use of self-reducing agglomerates for ferro-alloys production is becoming an emerging processing technology due to lowering the electric energy consumption and improving the metal recovery in comparison with traditional ones. The self-reducing pellets were composed by chromite, petroleum coke, cement and small (2%) addition of ferro-silicon. The slag composition in some pellets was adjusted by addition of fluxing agents. The reduction of pellets was carried out at 1773K (1500oC), 1823K (1550oC) and 1873K (1600oC) by using induction furnace. The products obtained, containing slag and metallic phases, were analyzed by scanning electron microscopy and chemical analyses (XEDS). By increasing temperature from 1773K to 1823K large effect on the reduction time was observed. It decreased from 30 minutes to 10 minutes, for reaching around 0.98 reduction fraction. No significant effect on reduction time was observed when the reduction temperature was increased from 1823K to 1873K. At 1773K, the addition of 2% of ferro-silicon in the pellet has resulted in an increasing reaction rate of around 6 times, in comparison with agglomerate without this addition. The addition of fluxing agents (silica and hydrated lime) has effect on reduction time (inverse relationship) and the pellets become less porous after reduction.

Keywords

Ferro-cromo; Auto-redução; Aglomerados auto-redutores.

Ferro-chromium; Self-reducing; Composite agglomerate.