Title

SIMULAÇÃO EXPERIMENTAL DA CARBURIZAÇÃO DE DRI EM REATOR DE CUBA TIPO MIDREX

EXPERIMENTAL SIMULATION OF DRI CARBURIZATION IN A SHAFT FURNACE MIDREX TYPE

Authorship

Benique, Ferry Belisario; D’Abreu, José Carlos; Kohler, Helio Marques; Otaviano, Mauricio Marcos

Benique, Ferry Belisario

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D’Abreu, José Carlos

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Kohler, Helio Marques

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Otaviano, Mauricio Marcos

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DOI

10.5151/2594-357X-17519

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Abstract

Nos últimos anos, esforços vêm sendo empreendidos no sentido de aumentar o conteúdo de carbono no ferro-esponja, com o intuito de utilizá-lo como fonte energética e como agente redutor dos óxidos residuais na operação dos fornos elétricos a arco–FEA. O presente trabalho, fruto de um projeto cooperativo da SAMARCO com a PUC-Rio, apresenta os resultados de experimentos realizados, em escala, nos laboratórios de ambas Instituições. Para tanto o reator foi simuladamente dividido em três zonas: Redução, Transição e Resfriamento. Para cada uma delas foi concebido um conjunto de experimentos, estatisticamente planejados, de forma a permitir a mensuração cinética da carburização. Os experimentos envolvendo a redução e a carburização das pelotas de minério de ferro, utilizaram misturas gasosas análogas as dos processos industriais, atendidas as similaridades fluidodinâmicas, escalas. Adicionalmente, um método para análise química dos teores de carbono grafítico e cementítico foi empregado com sucesso. Por fim são apresentadas as curvas e equações cinéticas obtidas, em particular as relativas às duas zonas superiores do reator: Redução e Transição.

In the last years technological efforts are being made to increase the carbon content in the sponge-iron, mainly aiming at its use as energy source and reducing agent for the residual oxides in the EAF operation. This work, result of a cooperation between SAMARCO and PUC-Rio University, presents the conclusions of laboratory scale tests. The reactor was divided in three zones: Reduction, Transition and Cooling. For each of these zones a set of experiments were designed in a way to permit kinetic measurements of the carburization. The experimental methodology, encompassing pellets reduction and carburization, employed gaseous mixtures similar to those present in the industrial processes obeying the scale fluid dynamic similarities. Additionally, a special chemical analytical method was applied to distinguish between the graphitic and cementitic carbons. To conclude, the first preliminary results of the experiments are presented, in particular those obtained for the two upper zones of the reactor: the Reduction and Transition zones

Keywords

Redução direta; Midrex; Carburização; DRI.

Direct reduction; Midrex; Experimental simulation; DRI carburization.