Title

INFLUÊNCIA DA POROSIDADE NA QUALIDADE DE PELOTAS DE MINÉRIO DE FERRO

INFLUENCE OF POROSITY IN THE QUALITY OF IRON ORE PELLETS

Authorship

Bayão , Darlan Vale; Solé , Rubén Antonio Llobell; Mendes, Jefferson Januário; Krüger, Fernando Leopoldo von; Assis, Paulo Santos

Bayão , Darlan Vale

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Solé , Rubén Antonio Llobell

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Mendes, Jefferson Januário

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Krüger, Fernando Leopoldo von

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Assis, Paulo Santos

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DOI

10.5151/2594-357X-31718

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Abstract

As pelotas de minério de ferro, juntamente com o sínter e o granulado constituem a carga metálica do alto-forno e são utilizadas como matérias-primas para a produção de ferro gusa. Diante da escassez do granulado e, consequentemente, com o aumento da demanda por pelotas, as empresas de pelotização necessitam intensificar seus investimentos em P&D, buscando cada vez mais a otimização da qualidade das pelotas e o aumento da produtividade de suas plantas. Por isso é de suma importância manter as especificações adequadas para o processo, avaliando a qualidade das pelotas a partir das suas propriedades físicas, químicas, metalúrgicas e microestruturais. Desse modo, o objetivo desse estudo foi verificar a influência da porosidade na qualidade de pelotas de minério de ferro, especialmente na resistência a compressão e no índice de redutibilidade. Para tal, foi utilizada a técnica de picnometria a hélio para uma análise semi-quantitativa da porosidade e, adicionalmente, a microscopia óptica e de microscopia eletrônica de varredura como técnicas complementares para uma análise qualitativa da porosidade. Os testes para determinação do índice de redutibilidade foram realizados de acordo com a norma ISO 7215. Por fim, os experimentos para determinação da resistência a compressão das pelotas foram realizados conforme a norma ISO 4700. Resultados evidenciaram uma estreita correlação entre a porosidade e o índice de redutibilidade e também entre a porosidade e resistência à compressão das pelotas. Concluiu-se que a porosidade é um parâmetro que deve ser bem controlado durante o processo, pois tal propriedade possui forte influência no índice de redutibilidade e na resistência à compressão, que são fatores críticos para a qualidade final das pelotas.

Iron ore pellets, together with sinter and granulate, constitute the metallic burden of the blast furnace and are used as raw materials for the production of pig iron. Faced with the scarcity of granulate and, consequently, with the increase of the demand for pellets, pelletizing companies need to intensify their investments in R&D, progressively seeking the optimization of the quality of pellets and the increase of the productivity of your plants. Therefore, it is very important to maintain adequate specifications for the process, evaluating the quality of the pellets based on their physical, chemical, metallurgical and microstructural properties. Thus, the aim of this study was to verify the influence of porosity in the quality of iron ore pellets, especially in the compression strength and the reducibility index (RI). For this, the helium pycnometry technique was used for a quantitative analysis of porosity and, additionally, optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM) as complementary techniques for a qualitative analysis of porosity. The tests to determine the RI were carried out in accordance with the international standard ISO 7215. Finally, the experiments for determination of compressive strength of the pellets were performed according to international standard ISO 4700. Results showed a close correlation between porosity and RI and also between porosity and compressive strength of the pellets. It was concluded that porosity is a parameter that should be well controlled during the process, since such property has a strong influence on the RI and compressive strength, which are critical factors for the final quality of the pellets.

Keywords

Pelotas de minério de ferro; Porosidade; Resistência à compressão; Índice de redutibilidade

Iron ore pellets; Porosity; Compressive strength; Reducibility index