Título

Maximizando a eficiência econômica e ambiental na metalurgia ferrosa: Uma análise comparativa de tecnologias de reciclagem de poeiras e lodos de siderúrgicas

Maximizing economic and environmental efficiency in ferrous metallurgy: A comparative analysis of recycling technologies for steel Plant dusts and sludges

Autoria

CADIER, CLEMENT; BIZHANOV, AITBER

CADIER, CLEMENT

Eu sou esse autor

BIZHANOV, AITBER

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DOI

10.5151/2594-357X-42996

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Resumo

A reciclagem eficiente de recursos materiais secundários (SMR), como poeiras e lodos, é um desafio crítico para a operação sustentável e econômica de usinas siderúrgicas integradas. Isso é particularmente verdadeiro para usinas no interior, que enfrentam altos custos logísticos para as matérias-primas. Este estudo apresenta uma análise tecno-econômica abrangente das principais tecnologias de reciclagem de SMR: o Forno de Soleira Rotativa (RHF), o Forno Waelz (WK) e o Mini Alto-Forno (MBF). Cálculos detalhados para diversas usinas siderúrgicas demonstram que a reciclagem de SMR é economicamente viável mesmo com baixos teores de zinco nos SMR (1-2%), desafiando estereótipos consolidados da indústria que frequentemente impedem esse processamento. A eficiência econômica é determinada principalmente pelo valor do produto final portador de ferro. Além disso, a pesquisa mostra que complexos tecnológicos combinados (por exemplo, WK + MBF) criam sinergias significativas, possibilitando o processamento otimizado de fluxos heterogêneos de SMR e aumentando o Retorno sobre o Investimento (ROI) global. O ROI para os cenários considerados varia de 16% a mais de 45% (correspondendo, respectivamente, de 6,25 a 2,22 anos), confirmando o forte incentivo econômico para a implementação de estratégias abrangentes de reciclagem de SMR, que também geram benefícios ambientais substanciais ao reduzir os resíduos sólidos e a circulação de zinco.

The efficient recycling of secondary material resources (SMR), such as dusts and sludges, is a critical challenge for the sustainable and economic operation of integrated steel plants. This is particularly true for inland plants, which face high logistical costs for raw materials. This study presents a comprehensive techno-economic analysis of the primary SMR recycling technologies: the Rotary Hearth Furnace (RHF), the Waelz Kiln (WK), and the Mini Blast Furnace (MBF). Detailed calculations for various steelmaking plants demonstrate that SMR recycling is economically viable even at low zinc contents in SMR (1-2%), challenging established industry stereotypes that often preclude such processing. Economic efficiency is primarily determined by the value of the final iron-bearing product. Furthermore, the research shows that combined technological complexes (e.g., WK + MBF) create significant synergies, enabling the optimized processing of heterogeneous SMR streams and enhancing overall Return on Investment (ROI). The ROI for the considered scenarios ranges from 16% to over 45% (accordingly, from 6,25 to 2,22 years), confirming the strong economic incentive for implementing comprehensive SMR recycling strategies, which also yield substantial environmental benefits by reducing solid waste and zinc circulation.

Palavras-chave

Reciclagem, Extrusão, Briquetes, Eficiencia Econômica, ROI, Materiais Secundários

Recycling, Stiff Extrusion, Briquetting, Economic Efficiency, ROI, Secondary Materials