Título

INFLUÊNCIA DO AGLOMERANTE NAS PROPIEDADES MECANICAS DA PELOTA AUTO-REDUTORA DE CROMITA

INFLUENCE THE BINDER IN THE MECHANICAL PROPERTIES OF THE CHROMITE SELF-REDUCING PELLETS

Autoria

Zambrano, Adolfo Pillihuaman; Takano, Cyro; Nogueira, Alberto Eloy Anduze; Mourão, Marcelo Breda; Tagusagawa, Solon Yasuhiko

DOI

10.5151/2594-357X-23917

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Resumo

Neste trabalho estudou-se a resistência mecânica da pelota auto-redutora de cromita contendo coque de petróleo e ferro-silício como redutores, pesquisando-se diversos aglomerantes com o objetivo de obter resistência mecânica a quente após tratamento térmico das pelotas nas temperaturas de 1173, 1273, 1373, 1473 e 1573K (900, 1000, 1100, 1200 e 1300oC), estes aglomerantes foram: bentonita, cal hidratada, melaço, carboxi-metil-celulose (CMC) e silicato de sódio. Inicialmente os materiais (cromita, ferro-silício, coque de petróleo e aglomerantes), foram caracterizados por análise química e análise granulométrica. Após isto, os materiais, foram aglomerados na forma de pelotas P1, P2, P3, P4, P5, P6, com adições de 0, 0,25, 0,5, 0,75, 1% de bentonita e 1% de bentonita mais 0,2 de CMC, respectivamente. Pelotas P7, P8, P9, P10, P11, com adições de 0, 0,25, 0,5, 0,75, 1% de bentonita mais 12% de cal hidratada respectivamente. Pelota P12, com adições de 2% melaço e 8% cal hidratada. Pelotas P13, P14 e P15 com adições de 1, 2 e 4% de silicato de sódio, respectivamente. Após a fabricação das pelotas, procedeu-se aos ensaios de laboratório; medindo-se a resistência a compressão da pelota verde, ao longo do tempo (28 dias), da pelota seca e após os ensaios de ciclos térmicos e de crepitação, nas temperaturas de 1173, 1273, 1373, 1473 e 1573K e os de redução na temperatura de 1773K, utilizando-se para estes ensaios cadinhos de alumina e grafite. Após os ensaios de redução, os produtos obtidos (escória e metal) foram analisados por microscopia ótica, por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e por análise de espectro de dispersão de energia (EDS). Como melhor resultado, obteve-se que a pelota P15 com 4% de silicato de sódio como aglomerante, tem uma resistência a compressão de pelota seca de 5 kg-f/pelota, após tratamento térmico nas temperaturas de 1173 e 1273K, tem uma resistência a compressão de 15 e 15,5 kg-f/pelota respectivamente, não apresenta crepitação e atinge fração de reação unitária em 10 minutos de ensaio, na temperatura de 1773K (1500oC) tendo-se formação de escória aos 3,5 minutos de ensaio prejudicando a reação de redução via CO/cromita.

 

In this work it studied the mechanical strength of the chromite self-reducing pellets containing petroleum coke and ferro-silicon as reducer, searching several binders aiming the hot mechanical strength of the pellets after thermal treatment at temperatures 1173, 1273, 1373, 1473 and 1573K (900, 1000, 1100, 1200 and 1300° C), these binders were: bentonite, hydrated lime, molasses, carboxymethylcellulose (CMC) and sodium silicate. Initially materials (chromite, ferro-silicon, petroleum coke and binders), were characterized by chemical analysis and granulometric analysis. After that, the materials were agglomerated in the form of pellets P1, P2, P3, P4, P5, P6, with additions 0, 0.25, 0.5, 0.75, 1% bentonite and 1% bentonite with 0.2% CMC, respectively. Pellets P7, P8, P9, P10, P11, with additions of 0, 0.25, 0.5, 0.75, 1% bentonite with 12% hydrated lime, respectively. Pellets P12, with additions of the 2% molasses and 8% hydrated lime. Pellets P13, P14 and P15 with additions 1, 2 and 4% sodium silicate respectively. After the made of pellets, it proceeded laboratory experiments, measuring the compression strength of the green pellets over time (28 days), dry pellet and after the thermal treatment experiments and crepitation at temperatures 1173, 1273, 1373, 1473 and 1573K using alumina and graphite crucibles. As best result, it was found that the pellet P15 with 4% sodium silicate as binder has a compression strength of 5 kg-f/pellet after thermal treatment at temperatures of 1173 and 1273K, has a compression strength of 15 and 15.5 kg-f/pellet respectively and this had not crepitation.

Palavras-chave

Ferro-cromo; Auto-redução; Aglomerados auto-redutores; Cromita.

ferro-chromium, Self-reduction, self-reducing agglomerates, chromite.