Title

MISTURAS AUTORREDUTORAS PARA USO EM ALTO-FORNO

SELF-REDUCING MIXTURES FOR BLAST FURNACE’S USE

Authorship

GANDRA, BEATRIZ FAUSTA; JÚNIOR, GERSON EVARISTO DE PAULA; BAGATINI, MAURÍCIO COVCEVICH; OSÓRIO, EDUARDO

GANDRA, BEATRIZ FAUSTA

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JÚNIOR, GERSON EVARISTO DE PAULA

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BAGATINI, MAURÍCIO COVCEVICH

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OSÓRIO, EDUARDO

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DOI

10.5151/2594-357X-40565

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Abstract

DIANTE DO SEU ELEVADO CONSUMO ENERGéTICO, BASEADO EM COMBUSTíVEIS CARBONOSOS, OS ALTOS-FORNOS ENFRENTAM CONSTANTE PRESSãO NA BUSCA PELA PRODUçãO COM MENOR IMPACTO AMBIENTAL. NESTE SENTIDO, O USO DE MATERIAIS AUTORREDUTORES DISTRIBUíDOS JUNTO à CARGA METáLICA é UMA ALTERNATIVA PARA A REDUçãO DO CONSUMO DE COMBUSTíVEL E AUMENTO DE PRODUTIVIDADE. NESTE CONTEXTO, FORAM AVALIADAS MISTURAS AUTORREDUTORAS SOB O ASPECTO DE DESEMPENHO EM REDUçãO, QUANTIFICAçãO DE FASES E COMPORTAMENTO MECâNICO QUANDO AGLOMERADAS EM ESCALA DE BANCADA. CARVãO NãO COQUEIFICáVEL (CNC) E COQUE VERDE DE PETRóLEO (CVP) FORAM AVALIADOS COMO POTENCIAIS REDUTORES, POR MEIO DE ENSAIOS TERMOGRAVIMéTRICOS EM MISTURAS REDUTORAS. AS FASES PRESENTES FORAM IDENTIFICADAS POR DIFRATOMETRIA DE RAIOS-X E QUANTIFICADAS POR ANáLISE DE IMAGENS EM MICROSCóPIO óPTICO. OS ENSAIOS TERMOGRAVIMéTRICOS INDICARAM QUE A RELAçãO MOLAR C:O IGUAL A 0,75 FOI A DE MAIOR FRAçãO REAGIDA, ALéM DO MELHOR DESEMPENHO DO CVP EM COMPARAçãO AO CNC. FOI EVIDENCIADA A REDUçãO DO MINéRIO DE FERRO POR MEIO DA FORMAçãO DE DUAS FASES PRINCIPAIS, FAIALITA E WUSTITA. ALéM DISSO, O FERRO METáLICO APRESENTOU UMA MORFOLOGIA MAIS POROSA QUANDO UTILIZADO O CNC. OS BRIQUETES CONTENDO CVP COMO REDUTOR APRESENTARAM MELHOR COMPORTAMENTO QUANDO COMPARADAS àQUELES COM CNC EM TERMOS DE RESISTêNCIA MECâNICA.

DUE TO ITS HIGH ENERGY CONSUMPTION, BASED ON CARBONACEOUS REDUCTANTS, BLAST FURNACES ARE FACING A CHALLENGE FOR PRODUCTION WITH LESS ENVIRONMENTAL IMPACT. THE USE OF SELF-REDUCING AGGLOMERATES WITH FERROUS BURDEN IS CONSIDERED A SUSTAINABLE ALTERNATIVE TO REDUCE FUEL CONSUMPTION AND TO INCREASE THE BLAST FURNACE PRODUCTIVITY. SELF-REDUCING MIXTURES WERE EVALUATED CONCERNING THEIR REDUCTION PERFORMANCE, PHASE QUANTIFICATION AND MECHANICAL BEHAVIOR WHEN AGGLOMERATED ON A BENCH SCALE. NON-COKING COAL (CNC) AND PETROLEUM COKE (CVP) WERE USED AS IRON ORE REDUCING AGENTS AND THEN, THERMOGRAVIMETRIC TESTS WERE CARRIED OUT WITH THE REDUCING MIXTURES. THE PHASES CONTENTS WERE IDENTIFIED BY X-RAY DIFFRACTOMETRY AND QUANTIFIED VIA IMAGE ANALYSIS UNDER AN OPTICAL MICROSCOPE. THE THERMOGRAVIMETRIC TESTS INDICATED THAT THE C:O MOLAR RATIO EQUAL TO 0.75 ACHIEVED THE HIGHEST REACTED FRACTION, IN ADDITION TO THE BETTER CVP PERFORMANCE IN COMPARISON TO THE CNC. IT WAS EVIDENCED THAT IRON ORE REDUCTION HAPPENS THROUGH THE FORMATION OF TWO MAIN PHASES, FAYALITE AND WUSTITE. IN ADDITION, IT WAS OBSERVED THAT THE METALLIC IRON PRESENTED A MORE POROUS MORPHOLOGY WHEN CNC WAS USED. FROM THE BENCH SCALE RESULTS, THE CVP BRIQUETTES SHOWED BETTER BEHAVIOR WHEN COMPARED TO THOSE WITH CNC.

Keywords

Alto-forno; Briquetes; Termogravimetria; Análise microscópica.

Blast furnace; Briquettes; Thermogravimetry; Microscopic Image Analysis.