Auto-redução carbotérmica de minério de ferro em fornos rotativos

• Processo: 11/22544-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2012
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2014
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Extrativa
• Acordo de Cooperação: Vale-FAPEMIG-FAPESPA
• Pesquisador responsável: Marcelo Breda Mourão
• Beneficiário: Alberto Eloy Anduze Nogueira
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Empresa: Universidade de São Paulo (USP). Escola Politécnica (EP)
• Vinculado ao auxílio: 10/51269-1 - Obtenção de ferro primário através de tecnologias de auto-redução, AP.PITE
• Assunto(s): Minérios Ferro Fornos metalúrgicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: auto-redução | fornos rotativos | Minério de ferro | Redução carbotérmica | redução carbotérmica

Resumo

Este projeto tem como objetivo verificar a viabilidade de obtenção de ferro primário através do emprego de misturas ou aglomerados autorredutores, através do uso de fornos rotativos. O processo de redução carbotérmica de minérios de ferro na forma de pelotas auto-redutoras apresenta grandes vantagens cinéticas, que não são totalmente aproveitadas nos atuais processos. O principal fator limitante é o transporte de calor à carga. Fornos rotativos são particularmente indicados para reações deste tipo, pois apresentam características que oferecem condições ótimas para a reação de auto-redução: a) os gases gerados durante a reação podem ser queimados no interior do próprio reator e o calor gerado utilizado diretamente pela carga; b) o aquecimento do revestimento do forno pela queima de gases reverte para a carga por radiação térmica direta para a superfície da carga pela fração livre do revestimento, e condução por contato direto do revestimento com a carga apoiada sobre o mesmo. Pelotas auto-redutoras contendo pellet feed, carvão e aglomerante serão fabricadas em escala de bancada. Esta etapa compreende a montagem de equipamento de ensaio dinâmico de pelotas auto-redutoras sob redução. É um ensaio de resistência a degradação durante a redução. O ferro esponja obtido nos ensaios bem sucedidos será fundido em forno elétrico a arco indireto (Detroit), e determinadas às composições e massas do metal e escória. A pelota que apresentar o melhor resultado será produzida em empresa contratada, em pelotizador piloto, em quantidade entre 2000 e 3000 kg. Após cura, as mesmas serão reduzidas em forno rotativo piloto, a temperaturas em torno de 1100ºC. O ferro esponja obtido será resfriado sob argônio, e a seguir fundido em forno elétrico a arco de modo a avaliar-se rendimentos de composição dos produtos (AU)