ISSN 2594-357X
53º Seminário de Redução de Minérios e Matérias-Primas — Vol. 53, Num. 53 (2025)
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Resumo
Dentre as rotas de produção de aço, além do alto forno para fabricação de ferro gusa, existe a rota de redução direta para fabricação de ferro esponja. Dentre os fornos de redução direta, os mais usados são o Midrex e o HyL, que utilizam o gás natural no processo. Consiste basicamente em obter ferro metálico (Fe) do óxido de minério de ferro, sendo este tipicamente hematita (Fe2O3) e magnetita (Fe3O4). O principal reator de produção de ferro esponja no mundo é o Midrex. Um dos equipamentos deste reator é o reformador de gás natural, sendo este responsável por suprir a unidade de redução todo o gás para o processo. Na reforma do gás natural são produzidos gases redutores hidrogênio (H2) e monóxido de carbono (CO). As reações de reforma ocorrem em circuito fechado, onde parte do gás de topo é direcionado para o reformador e este para acelerar o processo possui catalizadores de níquel. O enxofre contido nas pelotas sob redução é liberado formando ácido sulfídrico (H2S), que durante o processo de reforma vai envenenando os catalizadores e consequentemente piorando a qualidade da reforma do gás e reduzindo a produtividade do reator. Para quantificar este enxofre liberado foi desenvolvido pelo Instituto Argentino de Siderurgia (IAS) um ensaio de laboratório, totalmente manual, por meio de titulação onde se consegue quantificar em partes por milhão (ppm) o enxofre contido nas pelotas de minério de ferro. O projeto proposto consiste em automatizar o ensaio de liberação de enxofre do laboratório metalúrgico da Samarco.
AMONG THE STEEL PRODUCTION ROUTES, BESIDES THE BLAST FURNACE FOR PIG IRON PRODUCTION, THERE IS THE DIRECT REDUCTION ROUTE FOR SPONGE IRON PRODUCTION. AMONG THE DIRECT REDUCTION FURNACES, THE MOST USED ARE MIDREX AND HYL, WHICH UTILIZE NATURAL GAS IN THE PROCESS. IT BASICALLY CONSISTS OF OBTAINING METALLIC IRON (FE) FROM IRON ORE OXIDE, TYPICALLY HEMATITE (FE₂O₃) AND MAGNETITE (FE₃O₄). THE MAIN REACTOR FOR SPONGE IRON PRODUCTION IN THE WORLD IS MIDREX. ONE OF THE EQUIPMENT IN THIS REACTOR IS THE NATURAL GAS REFORMER, WHICH IS RESPONSIBLE FOR SUPPLYING THE REDUCTION UNIT WITH ALL THE GAS FOR THE PROCESS. IN THE NATURAL GAS REFORMING PROCESS, REDUCING GASES HYDROGEN (H₂) AND CARBON MONOXIDE (CO) ARE PRODUCED. THE REFORMING REACTIONS OCCUR IN A CLOSED CIRCUIT, WHERE PART OF THE TOP GAS IS DIRECTED TO THE REFORMER, WHICH ACCELERATES THE PROCESS USING NICKEL CATALYSTS. THE SULFUR CONTAINED IN THE PELLETS UNDER REDUCTION IS RELEASED FORMING HYDROGEN SULFIDE (H₂S), WHICH DURING THE REFORMING PROCESS POISONS THE CATALYSTS, CONSEQUENTLY WORSENING THE QUALITY OF THE GAS REFORMING AND REDUCING THE REACTOR'S PRODUCTIVITY. TO QUANTIFY THIS RELEASED SULFUR, THE ARGENTINE INSTITUTE OF STEELMAKING DEVELOPED A FULLY MANUAL LABORATORY TEST THROUGH TITRATION, WHICH CAN QUANTIFY THE SULFUR CONTAINED IN IRON ORE PELLETS IN PARTS PER MILLION (PPM). THE PROPOSED PROJECT CONSISTS OF AUTOMATING THE SULFUR RELEASE TEST IN SAMARCO'S METALLURGICAL LABORATORY.
Palavras-chave
Liberação de enxofre, Reformador de gás, Ácido sulfídrico
Como citar
Bernardes, Sanderson Battestin; Rezende, Oliver da Ross; Azeredo, Rafael da Costa; Meschiatti, Alaecio; Bailon, Ana Maria Guilherme; Klein, Arthur Trindade.
AUTOMATIZAÇÃO DO ENSAIO DE LIBERAÇÃO DE ENXOFRE PARA PELOTAS DE MINÉRIO DE FERRO,
p. 182-187.
In: 53º Seminário de Redução de Minérios e Matérias-Primas,
São Paulo, Brasil,
2025.
ISSN: 2594-357X, DOI 10.5151/2594-357X-42004
