Title

REDUÇÃO DIRETA DE PELOTAS DE MINÉRIO DE FERRO À BASE DE HIDROGÊNIO: UM ESTUDO COMPARATIVO DE COMPORTAMENTO METALÚRGICO

HYDROGEN-BASED DIRECT REDUCTION OF IRON ORE PELLETS: A COMPARATIVE METALLURGICAL BEHAVIOR STUDY

Authorship

ROCHA, CLARISSA PEREIRA IMBIRIBA DA; OTAVIANO, MAURÍCIO MARCOS; GARIGLIO, EVANIO; GONÇALVES, GABRIEL FERRAZ SENA; JÚNIOR, RAMIRO DA CONCEIÇÃO DO NASCIMENTO; BERNARDES, SANDERSON BATTESTIN; KLEIN, ARTHUR TRINDADE

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BERNARDES, SANDERSON BATTESTIN

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DOI

10.5151/2594-357X-41471

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Abstract

RESUMO A DISSEMINAçãO DOS PROCESSOS DE REDUçãO DIRETA SERá FUNDAMENTAL PARA REDUçãO DE EMISSãO DE CO2 NA SIDERURGIA MUNDIAL, ASSIM O DESENVOLVIMENTO DE MATéRIAS PRIMAS ADEQUADAS AO PROCESSO é IMPRESCINDíVEL. ESTE ESTUDO EXAMINOU O COMPORTAMENTO DE PELOTAS DE MINéRIOS DE FERRO SOB ATMOSFERAS ONDE O HIDROGêNIO ERA úNICO AGENTE REDUTOR EM COMPARAçãO A ATMOSFERA CONVENCIONAL. A METODOLOGIA CONSIDEROU A PRODUçãO DE TRêS TIPOS DE PELOTAS PARA REDUçãO DIRETA EM ESCALA PILOTO, UTILIZANDO MINéRIOS MARTíTICO, HEMATíTICO E MAGNETíTICO, SEGUIDO DE TESTES METALúRGICOS EM AMBAS AS ATMOSFERAS. OS RESULTADOS REVELARAM UM AUMENTO DA CINéTICA DE REDUçãO, EXPRESSA PELA CONSTANTE CINéTICA (K) COM CONSEQUENTE AUMENTO DO GRAU DE METALIZAçãO DAS PELOTAS, ALéM DE UMA REDUçãO IMPORTANTE DOS íNDICES DE CLUSTERING. AS ANáLISES DE IMAGEM DO FERRO-ESPONJA FORNECERAM BASES PARA INTERPRETAçãO FENOMENOLóGICAS SUBJACENTES A ESSES RESULTADOS. ESTE ESTUDO TEM IMPLICAçõES FUNDAMENTAIS PARA O DESENVOLVIMENTO DE MATéRIAS PRIMAS E PARA A OTIMIZAçãO DE PROCESSOS INDUSTRIAIS NO SETOR SIDERúRGICO, DESTACANDO O POTENCIAL DO USO DE HIDROGêNIO COMO ALTERNATIVA PARA A PRODUçãO DE FERRO-ESPONJA MAIS EFICIENTE E SUSTENTáVEL.

THE WIDESPREAD OF DIRECT REDUCTION PROCESSES WILL BE CRUCIAL TO REDUCING CO2 EMISSIONS IN GLOBAL STEEL INDUSTRY, MAKING THE DEVELOPMENT OF RAW MATERIALS SUITABLE FOR THIS PROCESS ESSENTIAL. THIS STUDY EXAMINED THE BEHAVIOR OF IRON ORE PELLETS UNDER ATMOSPHERES WITH ONLY HYDROGEN AS REDUCING AGENT, IN COMPARISON TO CONVENTIONAL ATMOSPHERE. THE METHODOLOGY INVOLVED THE PRODUCTION OF THREE TYPES OF DIRECT REDUCTION PELLETS ON A PILOT SCALE, USING MARTITIC, HEMATITIC AND MAGNETITIC ORES, FOLLOWED BY METALLURGICAL TESTS. THE RESULTS REVEALED AN INCREASE IN THE REDUCTION KINETICS (K), LEADING TO A HIGHER DEGREE OF METALLIZATION AND A SIGNIFICANT REDUCTION IN CLUSTERING INDICES. IMAGE ANALYSES OF SPONGE IRON PROVIDED A BASIS FOR THE PHENOMENOLOGICAL INTERPRETATIONS UNDERLYING THESE RESULTS. THIS STUDY HAS SIGNIFICANT IMPLICATIONS ON DEVELOPMENT OF RAW MATERIALS AND INDUSTRIAL PROCESSES OPTIMIZATION IN THE STEEL INDUSTRY, HIGHLIGHTING THE POTENTIAL OF USING HYDROGEN AS AN ALTERNATIVE FOR MORE EFFICIENT AND SUSTAINABLE DRI PRODUCTION.

Keywords

Redução direta com hidrogênio; Cinética de redução; Ferro-esponja; Emissões de CO2

Hydrogen-based direct reduction; Reduction kinetics; Direct reduced iron (DRI); CO2 Emissions.