BR0204261B1 - Processo de tratamento de granulação de matéria-prima para fabricação de ferro e aço - Google Patents

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Description

PROCESSO DE TRATAMENTO DE GRANULAÇÃO DE MATÉRIA-PRIMA PARA
FABRICAÇÃO DE FERRO E AÇO
Campo Técnico A presente invenção se refere a (i) processo de fabricação de sinter, que é a matéria-prima para a fabricação do ferro e aço ou (ii) um processo para fabricação de pelotas e, especificamente a um processo para realização de um tratamento de granulação nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço e um agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro e aço, que são apropriadamente utilizados para granulação da matéria-prima, por ajuste do teor de água da mesma, de modo a peletizar ou pseudo-granular a matéria-prima.
Antecedentes da Técnica Para fabricação de sinter, primeiramente, são sinterizados materiais, tais como, minério de ferro, fluxo e combustíveis, os quais são misturados, de modo a serem granulados por ajuste do teor de água usando uma máquina de granulação, tal como um misturador de tambor, um peletizador e um misturador Eirich, de modo que as pseudo- partículas são fabricadas. Cada uma das pseudo-partículas é geralmente composta de uma partícula de núcleo de 1-3 mm de diâmetro e partículas finas, de não mais do que 0,5 mm de diâmetro aderindo à partícula de núcleo. Neste caso, o que é necessário na granulação é aperfeiçoar a propriedade de pseudo-granulação que é uma propriedade de adesão das partículas finas à partícula de minério, para fabricação das pseudo-partículas resistentes à desintegração em uma zona de umectação e uma zona de secagem no processo de sinterização, etc. A conversão dos materiais sinterizados nas pseudo-partículas permite o aperfeiçoamento da capacidade de permeabilidade da camada de enchimento de material (leito de sinterização) em uma máquina de sinterização e, conseqüentemente, a produtividade da máquina de sinterização pode ser aperfeiçoada. A máquina de sinterização que é usada para sinterização dos materiais adota um processo de sucção a jusante, de modo que o ar necessário para sinterização é colocado em circulação, sendo sugado do lado inferior dos materiais de sinterização e os combustíveis são inflamados a partir do lado superior para o lado inferior dos materiais de sinterização, de modo que os materiais são sinterizados. Por esta razão, contanto que os materiais de sinterização incluam um lote de partículas finas, a capacidade de permeabilidade diminui, devido ao entupimento, etc., de modo que a razão de queima dos coques, que são os combustíveis, é abaixada e assim a produtividade da máquina de sinterização é diminuída. Por esta razão, é necessário realizar-se tratamentos preliminares, tais como, granulação (pseudo-granulação) dos materiais de sinterização, a fim de aperfeiçoar a capacidade de permeabilidade. Como um dos tratamentos preliminares, por exemplo, é realizada uma operação da granulação por adição de uma quantidade conhecida de água aos materiais de sinterização, de modo a agitar os mesmos.
Contudo, uma vez que esta operação de granulação apenas suando água não aperfeiçoa eficazmente a propriedade de pseudo-granulação, não é possível reduzir-se adequadamente a quantidade de partículas finas nos materiais de sinterização.
Por esta razão, para aperfeiçoar-se a propriedade de pseudo-granulação, processos de adição de vários aditivos de granulação como ligantes aos materiais de sinterização, têm sido propostos. Existem muitos tipos de substâncias que podem ser usadas como aditivos de granulação, a saber, por exemplo, bentonita, sal de sulfito de lignina (licor de polpa gasta), amido, açúcar, melado, vidro líquido, cimento, gelatina, amido de milho, etc., têm sido considerados como utilizáveis como agentes de aglutinação ou agentes espessantes. 0 Pedido de Patente Japonês aberto ao público 59- 50129/1984 (Tokukaisho 59-50129; publicado em 23 de março de 1984) revela um processo de tratamento preliminar dos materiais de sinterização usando água incluindo um dispersante possuindo concentração predeterminada e/ou um tensoativo possuindo concentração predeterminada e como dispersantes, a publicação revela polímero de ácido acrílico, polímero de ácido maleico, polímero de estirenosulfonato, etc. que possuem peso molecular médio de 2.000-20.000.
Também, o Pedido de Patente Japonês aberto ao público 61-61630/1986 (Tokukaisho 61-61630; publicado em 29 de março de 1986) revela um aglutinante para fabricação de sinter incluindo um composto de polímero solúvel em água, tal como, polímero de ácido maleico, que possui peso molecular médio de 500-300.000.
Contudo, estas publicações ainda apresentam o problema de propriedade de pseudo-granulação insuficiente na fabricação de sinter, de modo que, mesmo se a quantidade de desintegração das pseudo-partículas no processo de secagem e aquecimento, de modo que é possível manter o fluxo uniforme de ar na camada de sinterização.
Neste meio tempo, na fabricação das pelotas, após misturar materiais, tais como, minério de ferro, pó e carvão, a granulação é realizada por ajuste do teor de água usando uma máquina de granulação, tal como um peletizador.
As pelotas são geralmente partículas, cada uma construída, tal que, as partículas não maiores do que 1,0 mm de diâmetro são esfericamente coletadas, de modo a formar partículas de 6,0-50 mm de diâmetro. Neste caso, o que é necessário na granulação é a manutenção da resistência das pelotas antes da secagem como sendo alta, para impedir a pulverização das pelotas devido à degradação durante o processo de secagem e um processo de transporte, etc. Para aperfeiçoar a resistência das pelotas, existe convencionalmente um processo de fabricação de pelotas, que é disposto de tal modo que, para materiais no estado de partículas finas, mais do que 1% em peso de bentonita são adicionados como um aditivo de granulação e após mistura dos mesmos, a operação de granulação é realizada enquanto aspergindo uma quantidade apropriada de água, de modo que, as pelotas são fabricadas. As pelotas nesta descrição devem ser materiais para alto-forno, matérias-primas para sinterização, materiais de conversor, etc., portanto, o processo de fabricação, etc. das pelotas, não são limitados a qualquer um específico.
Contudo, na fabricação de sinter, o uso de aglutinantes, tais como, cal queimada e melado geralmente custa caro e isto resulta no aumento dos custos de partícuilas finas nos materiais de sinterização puder ser reduzida, a quantidade de redução não é suficiente e também a desintegração das pseudo-partículas é inevitável em condições, tais como, durante o transporte e em uma zona de condensação de água do leito de sinterização. Por estas razões, existem problemas, tais como, uma quantidade relativamente grande de aglutinante deve ser adicionada, de modo que custos se tomam elevados, a aquisição da quantidade necessária do aglutinante é difícil e conseqüentemente o processo e o agente revelados por estas publicações não foram colocados em uso na prática.
Além disto, o Pedido de Patente Japonês aberto ao público 52-117820/1977 (Tokukaisho 52-117820; publicado em 3 de outubro de 1977) e Pedido de Patente Japonês aberto ao público 3-183729 (Tokukaihei 3-183729; publicado em 9 de agosto de 1991) revelam a adição de partículas finas, tais como, minério de ferro, carbonato de cálcio, etc. Contudo, uma vez que as publicações não podem evitar o problema de propriedade de pseudo-granulação insuficiente elas não foram colocadas em uso na prática.
Um aditivo de granulação que foi amplamente colocado em uso é, por exemplo, a cal queimada que é revelada em "Seitetsu Kenkyu" (1976); emissão número 288; página 9. De acordo com esta publicação, os efeitos do uso de cal queimada são como se segue: Primeiro, é possível promover a pseudo-granulação no misturador, e em segundo lugar, em um processo de sinterização após enchimento dos materiais de sinterização feitos de pseudo-partículas a uma altura predeterminada e então formando um leito de sinterização e queimando a camada de superfície, podendo ser impedida a fabricação. Além disto, mesmo que a granulação usando a cal queimada tenha sido colocada em uso, a cal queimada está apta a absorver umidade e gerar calor, de modo que é necessário manuseio cuidadoso da mesma. Adicionalmente, a fim de obter-se efeitos satisfatórios, é necessário usar uma quantidade relativamente grande de cal queimada que é usada correntemente, e isto resulta no aumento dos custos.
Com relação a isto, a menor quantidade possível de cal queimada é usada para operação nas presentes circunstâncias. Também, mesmo se não menos que 2% em peso de cal queimada for adicionada, a propriedade de pseudo- granulação não é muito aperfeiçoada.
Além disto, em conjunto com o esgotamento recente do bom minério em fragmentos, a qualidade do minério em pós foi significativamente degradada, de modo que a propriedade de granulação dos materiais de sinterização tornou-se pior.
Com relação a isto, a granulação com a adição de cal queimada tornou-se menos eficaz. Adicionalmente, aglutinantes, que não cal queimada não produzem efeitos suficientes de (i) redução da quantidade de partículas finas incluídas nos materiais de sinterização, (ii) encurtamento do tempo de sinterização por aperfeiçoamento da capacidade de permeabilidade do leito de sinterização e (iii) manutenção da resistência alta de sinter obtido. Uma vez que o sinter com resistência baixa está apto a produzir partículas finas quando da moagem após a sinterização, a razão de rejeição do minério é alta e, conseqüentemente, o rendimento de produção e a eficácia produtiva diminuem. Por esta razão, os processos de granulação usando aglutinantes que não cal queimada não foram ainda colocados em uso.
Também, mesmo o processo que utiliza cal queimada não produz efeito suficiente na redução da quantidade de partículas finas nos materiais de sinterização. Embora tenham sido feitas tentativas para usar cal queimada e aglutinantes que não os usados concorrentemente, ainda existe um outro aglutinante bem conhecido que não a cal queimada, que pode reduzir adequadamente a quantidade de partículas finas nos materiais de sinterização.
Portanto, é necessário um processo barato de granulação, que pode aperfeiçoar a propriedade de pseudo- granulação e de produção eficaz da máquina de sinterização.
Também, é necessário um agente de tratamento de granulação barato para fabricação de ferro que possa aperfeiçoar a propriedade de pseudo-granulação e a eficiência de produção da máquina de sinterização, isto é, é necessário um aglutinante barato que possa ser usado adequadamente para granulação dos materiais sinterizados.
Neste meio tempo, na fabricação das pelotas, o uso de bentonita requer a adição de uma grande quantidade de água quando da granulação, devido ao intumescimento da bentonita. Assim, as pelotas antes da secagem são macias de modo a estarem aptas a deformação e, conseqüentemente, a capacidade de permeabilidade de gás das mesmas deteriora quando do processo de secagem, de modo que leva-se muito tempo para realizar a secagem de modo eficiente, e a resistência das pelotas diminui. Além disto, uma vez que a bentonita inclui lotes de impurezas, tal como, silício, a formação de escória em ferro-gusa e metal fundido aumenta. A presente invenção foi concebida para resolver os problemas mencionados acima, de modo que o objetivo da presente invenção é o de fornecer um processo de tratamento de granulação para matéria-prima para fabricação de ferro e aço e um agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro e aço, que sejam baratos e usados apropriadamente para granulação da matéria-prima, de modo a peletizar ou pseudo-granular a mesma.
Descrição da Invenção Os inventores da presente invenção trabalharam diligentemente a fim de alcançar o objetivo citado acima.
Como resultado, os inventores da presente invenção verificaram que, quando da granulação da matéria-prima para fabricação do ferro e aço, isto é, as matérias-primas incluindo minério de ferro no estado de partículas finas, é possível: aperfeiçoar significativamente a propriedade de pseudo-granulação; aumentar a resistência das pseudo- partículas; aperfeiçoar a capacidade de permeabilidade quando da sinterização e aumentar a produtividade de uma máquina de sinterização, por dispersão estável das partículas finas na água que existe quando da granulação, por exemplo, água adicionada e teor de água que é introduzido pelas matérias-primas.
Além disto, os inventores da presente invenção trabalharam diligentemente, a fim de fornecer um agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro possuindo efeitos de granulação melhores do que os agentes para tratamento de granulação convencional para fabricação de- ferro, isto é, possui excelentes efeitos de aperfeiçoamento na propriedade de pseudo-granulação e um processo para realizar um tratamento de granulação. Como resultado, os inventores da presente invenção verificaram que as matérias-primas são submetidas ao tratamento de granulação usando um agente de tratamento de granulação incluindo um composto de polímero predeterminado como um ingrediente essencial, de modo que é possível obter-se os efeitos de granulação significativamente melhores do que aqueles dos processos convencionais.
Adicionalmente, os inventores da presente invenção verificaram que o potencial ζ das partículas finas e a propriedade de granulação das partículas finas, que são medidos em uma condição predeterminada, têm correlação um com o outro, e então os inventores da presente invenção verificaram que partículas finas, cujo potencial ζ não é superior a - 55mV de acordo com um teste de potencial ζ, por um processo de difusão de luz por eletroforese possui boa estabilidade de dispersão em água, de modo que a propriedade de pseudo-granulação das matérias-primas para fabricação de ferro e aço pode ser significativamente aperfeiçoada. Além disto, os inventores da presente invenção verificaram que, quando as partículas finas adicionadas às matérias-primas e um adjuvante de partícula fina capaz de ajustar o potencial ζ das partículas finas são selecionados, de modo que o potencial ζ das partículas finas, medido por um teste de potencial ζ por um processo de difusão de luz por eletroforese, não pode ser superior a - 55 mV, é possível adquirir bons resultados de granulação, quando da realização acurada do tratamento de granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço.
Além disto, os inventores da presente invenção verificaram que, quando um agente de granulação para fabricação de ferro, que pode adquirir bom resultado na hora da medição da adesão em uma condição predeterminada, é selecionado, é possível adquirir uma boa propriedade de pseudo-granulação quando da realização acurada da granulação. Então, os inventores da presente invenção verificaram que, quando, como o agente de granulação mencionado acima, um agente de granulação, que inclui um composto polimérico e cujo valor avaliado de força coesiva medido por um teste de força coesiva não é inferior a 1,2, é adotado, é possível: adquirir boa propriedade de pseudo- granulação quando da realização acurada da granulação; reduzir a quantidade de partículas finas incluídas nos materiais de sinterização; manter a resistência de sinter adquirido como sendo alta; e aperfeiçoar a produtividade de uma máquina de sinterização.
Adicionalmente, como resultado do trabalho diligente dos inventores da presente invenção, os inventores verificaram que o tratamento de granulação usando concorrentemente um componente polimérico e partículas finas, não mais do que 200 μτη de diâmetro médio produzem efeitos especificamente bons de aquisição de propriedade de pseudo-granulação alta e aperfeiçoamento da produtividade de uma máquina de sinterização.
Então, os inventores da presente invenção verificaram que satisfazendo pelo menos uma das condições mencionadas acima, permite aquisição da propriedade de pseudo- granulação e realização da granulação das matérias-primas para fabricação de ferro e aço, de modo a pseudo-granular ou peletizar o mesmo. A saber, a fim de obter o objetivo precedente, um processo de realização de um tratamento de granulação nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço, de acordo com a presente invenção é caracterizado por compreender as etapas de formação de composto de uma composição para tratamento de granulação contendo as matérias-primas para fabricação de ferro e aço, de modo que, quando a composição para tratamento de granulação é dispersa em água, a uma proporção predeterminada, uma quantidade de partículas finas flutuando em água após um período de tempo predeterminado ter decorrido é de 2% em peso ou mais em relação aos sólidos da composição usada para tratamento de granulação e realização de um tratamento de granulação na composição para tratamento de granulação.
Adicionalmente, a fim de obter-se o objetivo acima, um processo da realização de um tratamento de granulação nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço, de acordo com a presente invenção é caracterizado por compreender as etapas de adição de um dispersante a uma composição para tratamento de granulação contendo as matérias-primas para fabricação de ferro e aço, de modo que, quando a composição para tratamento de granulação é dispersa na água, a uma proporção predeterminada, uma quantidade de partículas finas flutuando na água após um período predeterminado de tempo ter decorrido é de 2% em peso ou mais em relação aos sólidos da composição usada para tratamento de granulação na composição para tratamento de granulação.
Adicionalmente, a fim de obter o objetivo precedente, um processo para realizar um tratamento de granulação nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço, de acordo com a presente invenção é caracterizado por compreender as etapas de adição de partículas finas não superiores a 200 μιη de diâmetro médio à composição para tratamento de granulação contendo as matérias-primas para fabricação de ferro e aço, de modo que, quando a composição para tratamento de granulação é dispersa em água, a uma proporção predeterminada, uma quantidade de partículas finas flutuando na água após um período predeterminado de tempo ter decorrido é de 2% em peso ou mais em relação aos sólidos da composição usados para tratamento de granulação e realização de um tratamento de granulação na composição para tratamento de granulação.
Adicionalmente, a fim de obter-se o objetivo precedente, um processo para realização de um tratamento de granulação nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço, de acordo com a presente invenção é caracterizado por compreender as etapas de adição de partículas finas não superiores a 200 μτη de diâmetro médio e um dispersante a uma composição para tratamento de granulação contendo as matérias-primas para fabricação de ferro e aço, de modo que, quando a composição para tratamento de granulação é dispersa em água, a uma proporção predeterminada, uma quantidade de partículas finas flutuando na água, após um período predeterminado de tempo ter se passado é de 2% em peso ou mais em relação aos sólidos da composição usada para tratamento de granulação e realizando um tratamento de granulação na composição para tratamento de granulação. O processo para realização do tratamento de granulação nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço é preferivelmente disposto, de modo que o dispersante é um composto polimérico incluindo um grupo ácido e/ou seus sais. Adicionalmente, as partículas finas são preferivelmente pelo menos um tipo de partículas finas selecionadas do grupo consistindo de minério de ferro, fluxo para aço, calcário, argila caulim, bentonita, pó produzido na planta feita de aço, cinza, sílica fumigada e anidrido.
Com o processo mencionado acima de realização do tratamento de granulação nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço, por ocasião de um tratamento de granulação (pseudo-granulação ou peletização) nas matérias- primas para fabricação de ferro e aço (materiais de sinterização ou materiais de película) incluindo minério de ferro na forma de partículas finas, é possível obter-se excelentes efeitos de aderência das partículas finas ao redor das partículas de núcleo, de modo a facilitar a formação de pseudo-partículas possuindo boa capacidade de permeabilidade, e para aumentar a resistência do produto granulado, de modo a reduzir a desintegração das pseudo- partículas em um leito sinterizado. Isto aperfeiçoa a capacidade de permeabilidade da camada de sinterização, quando da sinterização e aumenta a produtividade de uma máquina de sinterização.
Adicionalmente, a fim de obter o objetivo precedente, um agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro, de acordo com a presente invenção, que é usado para submeter matérias-primas para fabricação de ferro e aço ao tratamento de granulação, as matérias-primas incluindo minério de ferro em uma forma de partículas finas, é caracterizado por incluir um composto polimérico solúvel em água, possuindo força de dispersão de argila não inferior a 0,5.
Adicionalmente, a fim de obter-se o objetivo precedente, um agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro, de acordo com a presente invenção, que é usado para submeter as matérias-primas para fabricação de ferro e aço a um tratamento de granulação, as matérias- primas incluindo minério de ferro em uma forma de partículas finas é caracterizado por compreender um composto polimérico (I) incluindo um grupo carboxila e/ou seus sais, (II) cujo número do peso molecular médio está dentro da faixa de não menos que 500 a não mais do que 20.000 e (III) cuja polidispersidade indicada por um peso molecular médio em peso/número do peso molecular médio está dentro de uma faixa de não menos que 1,2 a não mais do que 12,0. 0 composto polimérico usado para o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro, de acordo com a disposição precedente é preferivelmente pelo menos um tipo de um composto selecionado do grupo consistindo em (i) um ácido poliacrílico e (ii) um sal poliacrílico que é uma parte ou todo um grupo carboxila, que é incluído no ácido poliacrílico, sendo neutralizado por uma das substâncias selecionadas do grupo consistindo em sódio, potássio, cálcio e amônia.
Os compostos poliméricos mencionados acima possuem excelentes efeitos de aderência das partículas finas ao redor das partículas de núcleo, quando do tratamento de granulação (pseudo-granulação ou peletização) nas matérias- primas para fabricação de ferro e aço (materiais de sinterização ou materiais de pelota) incluindo minério de ferro na forma de partículas finas, desta forma aumentando a produtividade de uma máquina de sinterização.
Conseqüentemente, com a disposição mencionada acima, é possível prove um agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro a baixo custo.
Adicionalmente, a fim de obter o objetivo precedente, um processo de realização de um tratamento de granulação nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço, de acordo com a presente invenção, as matérias-primas incluindo minério de ferro na forma de partículas finas, é caracterizado pelo fato de que o agente de tratamento de granulação é adicionado às matérias-primas.
Conseqüentemente, é possível prover um processo de realização de um tratamento de granulação que é apropriado para realizar um tratamento de granulação (pseudo- granulação ou peletização) nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço (materiais de sinterização ou materiais de pelota) incluindo minério de ferro na forma de partículas finas, de modo a obter sinter.
Adicionalmente, a fim de obter o objetivo precedente, um agente para tratamento de granulação para fabricação de ferro de acordo com a presente invenção, que é usado para submeter as matérias-primas para fabricação de ferro e aço a um tratamento de granulação, as matérias-primas incluindo minério de ferro em uma forma de partículas finas, é caracterizado por compreender um composto polimérico selecionado de pelo menos um tipo de um composto selecionado do grupo consistindo em: um composto polimérico incluindo um grupo ácido e uma cadeia de polialquileno glicol; um condensado de β-naftaleno sulfonato de formalina; um condensado de melamina sulfonato de formalina; um aminoácido sulfônico poliaromático; e um sulfonato de lignina desnaturado.
Adicionalmente, a fim de obter o objetivo precedente, um agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro de acordo com a presente invenção, que é usado para submeter matérias-primas para fabricação de ferro e aço a um tratamento de granulação, as matérias-primas incluindo minério de ferro na forma de partículas finas, é caracterizado por compreender um composto polimérico incluindo um grupo ácido e uma cadeia de polialquileno glicol. 0 grupo ácido incluído no composto polimérico é preferivelmente um grupo carboxila e/ou seus sais.
Adicionalmente, a cadeia de polialquileno glicol incluída no composto polimérico preferivelmente inclui uma unidade estrutural derivada de polietileno glicol.
Os compostos poliméricos mencionados acima também possuem excelentes efeitos de adesão de partículas finas ao redor das partículas de núcleo quando de um tratamento de granulação (pseudo-granulação ou peletização) nas matérias- primas para fabricação de ferro e aço (materiais de sinterização ou materiais de pelota) incluindo minério de ferro na forma de partículas finas, desta forma aumentando a produtividade de uma máquina de sinterização.
Conseqüentemente, com a disposição mencionada acima, é possível prover um agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro a baixo custo.
Adicionalmente, a fim de obter-se o objetivo precedente, um processo para realização de um tratamento de granulação nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço de acordo com a presente invenção é caracterizado pelo fato de que o agente de tratamento de granulação é adicionado às matérias-primas.
Conseqüentemente, é possível prover um processo de realização de tratamento de granulação que é apropriado para realização de um tratamento de granulação (pseudo- granulação ou peletização) nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço (materiais de sinterização ou materiais de pelota) incluindo minério de ferro na forma de partículas finas, de modo a obter sinter.
Adicionalmente, a fim de obter-se o objetivo precedente, um processo para realização de um tratamento de granulação nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço, de acordo com a presente invenção é caracterizado pelo fato de que as partículas finas, cujo potencial ζ não é superior a -55 mV de acordo com o teste de potencial ζ por um processo de difusão de luz por eletroforese, é adicionado às matérias-primas.
Adicionalmente, a fim de obter o objetivo precedente, um processo para realização de um tratamento de granulação nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço, de acordo com a presente invenção é caracterizado pelo fato de que as partículas finas e um adjuvante de partícula fina para ajuste de um potencial ζ de partículas finas são selecionados, de modo a serem adicionados às matérias- primas, de modo que o potencial ζ não é superior a -55 mV de acordo com a medição de potencial ζ por um processo de difusão de luz por eletroforese.
As partículas finas, cujo potencial ζ não é superior a -55 mV de acordo com o teste de potencial ζ, possuem excelente estabilidade de dispersão em água.
Conseqüentemente, com o processo mencionado acima, é possível obter-se uma quantidade suficiente de água dispersa em partículas finas como um ligante, e aumentar a quantidade de artigos finos na água dispersa em partículas finas, sem aumentar a água adicionada. Portanto, de acordo com a presente invenção, é possível aperfeiçoar a propriedade de pseudo-granulação, de modo a diminuir dramaticamente a quantidade de artigos finos após a granulação, a despeito da adição de artigos finos.
Conseqüentemente, como processo mencionado acima, é possível prover um processo para realização de um tratamento de granulação que é apropriado para realizar um tratamento de granulação (pseudo-granulação ou peletização) em matérias-primas para fabricação de ferro e aço (materiais de sinterização ou materiais de peletização) incluindo minério de ferro na forma de partículas finas, de modo a obter o sinter. 0 processo de realização do tratamento de granulação nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço é preferivelmente disposto, de modo que o adjuvante de partícula fina inclui um composto polimérico incluindo um grupo ácido e/ou seus sais. Uma vez que o composto polimérico incluindo um grupo ácido e/ou seus sais possui efeitos excelentes de diminuição do potencial ζ das partículas finas de acordo com a medição de potencial ζ e excelentes efeitos de aperfeiçoamento da estabilidade de dispersão das partículas finas, é possível obter excelente propriedade de pseudo-granulação com uma pequena quantidade de composto polimérico. Adicionalmente, o composto polimérico dissolve agregados de partículas finas que são adicionados mais tarde às matérias-primas para fabricação de ferro e aço, bem como os agregados de partículas finas não superiores a 200 μπι que estão ligeiramente contidos nas matérias-primas compostas, de modo a dispersar as partículas finas em água. Conseqüentemente, com o processo mencionado acima, é possível adicionalmente aperfeiçoar a propriedade de pseudo-granulação.
Adicionalmente, o processo de realização do tratamento de granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço é preferivelmente disposto de modo que a quantidade de partículas finas adicionadas às matérias-primas está dentro de uma faixa não inferior a 0,01% em peso a não mais do que 30% em peso. Com este processo, é possível aumentar a quantidade de partículas finas na água contendo partículas finas dispersas sem abaixar a capacidade de permeabilidade ou aumentar os resíduos, tais como, escórias.
Conseqüentemente, é possível fornecer o processo de realização do tratamento de granulação nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço possuindo excelentes efeitos de facilitação da pseudo-granulação.
Adicionalmente, a fim de alcançar o objetivo precedente, o processo de realização de um tratamento de granulação, de acordo com a presente invenção é caracterizado pelo fato de que um agente de granulação para fabricação de ferro, que inclui um composto polimérico e cujo valor avaliado de força coesiva adquirida pelo teste de força coesiva não é inferior a 1,2 é adicionado às matérias-primas.
Com o processo mencionado acima, um agente de granulação para fabricação de ferro é selecionado, de modo que o valor avaliado de força coesiva adquirida por um teste de força coesiva não é inferior a 1,2 e o agente de granulação selecionado para fabricação de ferro é adicionado às matérias-primas para fabricação de ferro e aço, de modo a realizar o tratamento de granulação. Com isto, é possível prover um processo para prover um processo de realização de um tratamento de granulação que é apropriado para realização de um tratamento de granulação (pseudo-granulação ou peletização) nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço (materiais de sinterização ou materiais em pelotas) incluindo minério de ferro em uma forma de partículas finas, de modo a obter o sinter, com bons efeitos de diminuição da quantidade de artigos finos contidos nos materiais de sinterização e aperfeiçoando a produtividade de uma máquina de sinterização.
Adicionalmente, a fim de obter o objetivo precedente, um processo de realização de um tratamento de granulação nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço de acordo com a presente invenção é caracterizado por um composto polimérico e partículas finas não superiores a 200 μτη de diâmetro médio são selecionadas de modo a serem adicionadas às matérias-primas, de modo que um valor avaliado de força coesiva adquirida por um teste de força coesiva não é inferior a 1,2.
Com o processo precedente, por enchimento com partículas finas não superiores a 200 μιη de diâmetro médio e usando agente de tratamento de granulação e o composto polimérico, essencialmente, é possível prevenir a agregação das partículas finas na água dispersa em partículas finas e obter uma quantidade suficiente de água contendo partículas finas dispersas como um ligante sem aumentar a água adicionada. Isto aperfeiçoa marcantemente a propriedade de pseudo-granulação e a resistência das pseudo-partícuias, após a granulação. Conseqüentemente, é possível aumentar dramaticamente a produtividade das máquinas de sinterização e o rendimento de produção. 0 processo de realização do tratamento de granulação nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço é preferivelmente disposto, de modo que o composto polimérico é um composto polimérico incluindo um grupo ácido e/ou seus sais.
Com o processo precedente, a realização do tratamento de granulação usando o composto polimérico é possível de modo a aumentar em muito a propriedade de pseudo-granulação e a resistência das pseudo-partículas após a granulação.
Conseqüentemente, é possível aumentar adicionalmente o rendimento de produção e a produtividade das máquinas de sinterização. A invenção é descrita agora em mais detalhes.
Conforme observado anteriormente, a presente invenção, se combinada com pelo menos um dos processos para o tratamento de granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço, pode obter uma propriedade de pseudo- granulação boa. Portanto, pelo menos qualquer uma das condições (aspectos) descritas nos processos para tratamento de granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço precisa ser satisfeita; preferivelmente, duas ou mais das condições (aspectos) devem ser satisfeitas; e mais preferivelmente, todos eles são satisfeitos. 0 que se segue descreverá mais especificamente o processo para tratamento de granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço e agentes de tratamento de granulação para fabricação de ferro para uso nos processos por meio da montagem, a presente invenção não está limitada âs montagens abaixo, porém pode ser alterada dentro dos limites das reivindicações. Uma montagem com base em uma combinação apropriada de dispositivos técnicos revelada nas montagens diferentes é englobada no escopo técnico da presente invenção.
Montagem 1 Um processo de tratamento de granulação de matérias- primas para fabricação de ferro e aço da presente invenção é um processo de tratamento de granulação (pseudo- granulação ou peletização) de matérias-primas para fabricação de ferro e aço (materiais de sinterização ou materiais de peletização) através da mistura, ajuste do teor de água e semelhantes, onde uma composição para tratamento de granulação contendo as matérias-primas para fabricação de ferro e aço é composta de modo que, quando a composição é dispersa em água em uma proporção predeterminada, a quantidade de partículas finas flutuando na água após um período de tempo predeterminado decorrido é 2% ou mais em relação aos sólidos da composição usada para tratamento de granulação. Isto é, a composição para tratamento de granulação se refere a uma composição acabada para tratamento de granulação que é de matérias-primas para fabricação de ferro e aço completamente composta, contendo pelo menos um agente de granulação, etc. e que será submetida a um tratamento de granulação (doravante, uma "composição acabada para tratamento de granulação").
Os processos descritos abaixo são exemplos concretos do processo de tratamento de granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço da presente montagem.
Um primeiro processo de tratamento de granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço da presente montagem é um processo de tratamento de granulação (pseudo- granulação ou peletização) de matérias-primas para fabricação de ferro e aço (materiais de sinterização ou materiais de peletização) através da mistura, ajuste do teor de água e semelhantes, onde o tratamento de granulação é realizado em uma composição para tratamento de granulação contendo as matérias-primas para fabricação de ferro e aço obtidas por adição (formação de composto) de um dispersante às matérias-primas para fabricação de ferro e aço, de modo que quando a composição para tratamento de granulação contendo as matérias-primas para fabricação de ferro e aço é dispersa em água em uma proporção predeterminada, a quantidade de partículas finas flutuando na água, após um período de tempo predeterminado ter decorrido é 2% em peso ou mais em relação aos sólidos da composição usada para tratamento de granulação.
Um segundo processo de tratamento de granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço da presente montagem é um processo de tratamento de granulação (pseudo- granulação ou peletização) de matérias-primas para fabricação de ferro e aço (materiais de sinterização ou materiais de peletização) através da mistura, ajuste do teor de água e semelhantes, onde o tratamento de granulação é realizado em uma composição para tratamento de granulação contendo as matérias-primas para fabricação de ferro e aço obtidas por adição (formação de composto) de partículas finas possuindo um diâmetro médio de 200 μπι ou menos para as matérias-primas para fabricação de ferro e aço, de modo que, quando a composição para tratamento de granulação contendo as matérias-primas para fabricação de ferro e aço é dispersa em água em uma proporção predeterminada, a quantidade de partículas finas flutuando na água, após um período de tempo predeterminado ter decorrido é 2% em peso ou mais em relação aos sólidos da composição usada para tratamento de granulação.
Um terceiro processo de tratamento de granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço da presente montagem é um processo de tratamento de granulação (pseudo- granulação ou peletização) de matérias-primas para fabricação de ferro e aço (materiais de sinterização ou materiais de peletização) através da mistura, ajuste do teor de água e semelhantes, onde o tratamento de granulação é realizado em uma composição para tratamento de granulação contendo as matérias-primas para fabricação de ferro e aço obtidas por adição (formação de composto) de partículas finas possuindo um diâmetro médio de 200 μπι ou menos para as matérias-primas para fabricação de ferro e aço, de modo que, quando a composição para tratamento de granulação contendo as matérias-primas para fabricação de ferro e aço é dispersa em água em uma proporção predeterminada, a quantidade de partículas finas flutuando na água, após um período de tempo predeterminado ter decorrido é 2% em peso ou mais em relação aos sólidos da composição usada para tratamento de granulação.
Em qualquer um dos tratamentos de granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço da presente montagem, as partículas finas são úteis na melhora da força de agregação da água onde as partículas finas são dispersas. Por dispersão das partículas finas em água presentes na granulação, por exemplo, água adicionada para uso na granulação e o teor de água que é introduzido por matérias-primas, e água onde as partículas finas são dispersas possui força de agregação melhor, uma propriedade de pseudo-granulação é aperfeiçoada, a resistência das pseudo-partículas após granulação e a desintegração das pseudo-partículas em um leito de sinterização na sinterização é reduzida e o rendimento de produção, após sinterização, etc. são aperfeiçoados.
Por estas razões, presumivelmente, a propriedade de pseudo-granulação é muito afetada pela quantidade de partículas finas dispersas na água usada para granulação.
Os inventores estudaram, diligentemente, e verificaram que uma boa propriedade de pseudo-granulação é obtida se um tratamento de granulação é realizado em tal composição acabada para tratamento de granulação, tal que, quando a composição acabada para tratamento de granulação contendo matérias-primas para fabricação de ferro e aço é dispersa em água a uma proporção predeterminada, a quantidade de partículas finas flutuando (dispersas) em água ("quantidade de partículas finas dispersas") após um período predeterminado de tempo ter decorrido é de 2% em peso ou mais, em relação aos sólidos da composição acabada usada para tratamento de granulação. A quantidade de partículas finas dispersas é mais preferivelmente de 2,5% em peso ou mais, mesmo mais preferivelmente de 3,0% em peso ou mais e específica e preferivelmente de 3,5% em peso ou mais. A quantidade de partículas finas dispersas que obtém uma propriedade de pseudo-granulação medida por realização de um teste de propriedade de dispersão da composição acabada para tratamento de granulação que é a matéria-prima completamente composta para fabricação de ferro e aço. Isto é, o processo de granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço da presente montagem é um processo de granulação da matéria-prima precedente completamente composta para fabricação de ferro e aço, pelo que, a quantidade de partículas finas dispersas mede 2% em peso ou mais, em um teste de propriedade de dispersão da matéria-prima completamente composta para fabricação de ferro e aço. O teste de propriedade de dispersão é um processo para medir a quantidade de partículas finas flutuando (dispersas) em água (quantidade de partículas finas dispersas) por um período de tempo predeterminado após a matéria-prima completamente composta para fabricação de ferro e aço (composição acabada para tratamento de granulação) ser dispersa em água a uma proporção predeterminada. A propriedade de pseudo-granulação seria considerada segura e boa se a quantidade de partículas finas dispersas obtidas desta maneira fosse 2% em peso ou mais em relação à composição acabada para tratamento de granulação dispersa em água, isto é, a composição acabada para tratamento de granulação usada no teste de propriedade de dispersão.
Especificamente, o teste de propriedade de dispersão é realizado como se segue.
Primeiro, coloque a matéria-prima completamente composta para fabricação de ferro e aço (composição acabada para tratamento de granulação) até 10 g na forma de sólidos, em um cilindro de 100 ml. Então, adicione água com íon trocado, de modo que a quantidade total iguala-se a 100 ml e agite bem a mistura. Agite por 10 segundos e deixe o líquido de dispersão resultante descansar por 10 minutos, durante o que as partículas com diâmetros maiores e aquelas não estavelmente dispersas precipitam. Após deixar em descanso por 10 minutos, extraia todo o líquido de dispersão, e seque aquelas partículas que foram precipitadas e assim estão depositadas, de modo a endurecer as mesmas em um secador a 110°C. Então, meça o peso seco e calcule a redução de peso, de modo a determinar o peso das partículas finas flutuando (dispersas) no líquido de dispersão. Subseqüentemente, determine a razão do peso seco das partículas finas dispersas (quantidade de partículas finas dispersas) para o peso dos sólidos da composição acabada coletada para tratamento de granulação.
Na presente montagem, para obter uma boa propriedade de pseudo-granulação, a composição acabada para tratamento de granulação é preparada e submetida ao tratamento de granulação de tal modo que, a razão, isto é, a quantidade de partículas finas dispersas seria de 2% em peso ou mais.
Por estas razões, o processo de granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço da presente invenção inclui, por exemplo, a etapa de medir-se a quantidade das partículas finas dispersas através do teste de propriedade de dispersão. Adicionalmente, o processo de granulação das matérias-primas para fabricação de ferro e aço da presente invenção inclui a etapa de ajuste da composição da composição acabada para tratamento de granulação, de modo que, a quantidade de partículas finas dispersas seja de 2% em peso ou mais. A quantidade de partículas finas dispersas pode ser ajustada para 2% em peso ou mais, por exemplo, pelos processos (1) ou (2) abaixo ou uma combinação dos mesmos. (1) Aumento da quantidade de partículas finas propriamente ("quantidade absoluta") na composição acabada para tratamento de granulação, por exemplo, por adição de partículas finas às matérias-primas para fabricação de ferro e aço ou usando (compostando) uma matéria-prima para fabricação de ferro e aço contendo uma grande quantidade de partículas finas. Isto aumenta a razão de partículas finas para matérias-primas para fabricação de ferro e aço e conseqüentemente a quantidade de partículas finas flutuando (dispersas) na água. (2) Adição de dispersante ou dispersantes às matérias- primas para fabricação de ferro e aço por exemplo, propriamente por especificação do tipo e quantidade usados dos dispersantes, de modo que a quantidade de partículas finas dispersas é de 2% em peso ou mais. A constituição da composição acabada para tratamento de granulação pode se ajustada por realização do teste de propriedade de dispersão para cada tratamento de granulação. Para reduzir o tempo gasto para realizar o tratamento de granulação, contudo, a quantidade de partículas finas dispersas pode ser aumentado por (i) determinação prévia das condições de composição que obtém os 2% em peso ou mais da quantidade de partículas finas dispersas e realização da constituição da composição acabada por tratamento de granulação de acordo com as condições de composição ou (ii) aumento da quantidade absoluta de partículas finas contidas na composição acabada para tratamento de granulação, isto é, a razão de partículas finas para as matérias-primas para fabricação de ferro e aço. Isto permite uma opção de não realizar o teste de propriedade de dispersão.
Quando a quantidade absoluta de partículas finas contidas na composição acabada para tratamento de granulação, isto é, a razão de partículas finas para matérias-primas para fabricação de ferro e aço, deve ser aumentada, (a) as partículas finas podem ser adicionadas, enquanto medindo-se a quantidade de partículas finas dispersas de partículas finas contidas nas matérias-primas usadas para fabricação de ferro e aço, de modo que a quantidade de partículas finas dispersas é de 2% em peso ou mais ou (b) tal que, uma quantidade predeterminada ou maior de partículas finas que a quantidade de partículas finas dispersas seria de 2% em peso ou mais pode ser adicionada às matérias-primas para fabricação de ferro e aço. As partículas finas podem ser adicionadas às matérias-primas para fabricação de ferro e aço, preferivelmente, por adição às matérias-primas para fabricação de ferro e aço de 200 μπι ou partículas finas menores sozinhas, que são dispersáveis em água, isto é, por adição separadamente, de matérias- primas para fabricação de ferro e aço, porque isto permite o ajuste fácil da quantidade de partículas finas contidas na composição acabada para tratamento por granulação, isto é, a razão de partículas finas para as matérias-primas para fabricação de ferro e aço.
Entretanto, a quantidade de partículas finas contidas na composição acabada para tratamento de granulação pode ser ajustada por adição (composição) de matéria-prima composta contendo uma grande quantidade de partículas finas. Na composição das matérias-primas para fabricação de ferro e aço, como as matérias-primas compostas mencionadas anteriormente, tipicamente, duas ou mais matérias-primas para fabricação de ferro e aço são usadas em combinação.
Adicionalmente, na granulação das matérias-primas para fabricação de ferro e aço, o pó produzido na fundição de ferro, tal como pó produzido em um alto forno, sinterização e conversor de aço, pode, em alguns casos, ser usado como matérias-primas compostas. Conseqüentemente, a proporção das matérias-primas compostas contendo uma grande quantidade de partículas-finas pode se aumentada, de modo a aumentar a quantidade de partículas finas contidas na composição acabada para tratamento de granulação e, conseqüentemente, a proporção de partículas finas dispersas em água, isto é, a quantidade de partículas finas dispersas. Em tal evento, a quantidade de partículas finas dispersas pode ser aumentada por adição de um dispersante em conjunto com as partículas finas.
Exemplos de disposições possíveis que permitem uma quantidade de partículas finas dispersas de 2% ou mais em peso incluem: (I) As matérias-primas compostas originais não contêm partículas finas a não ser água. Em outras palavras, uma dispersão de 2% em peso ou mais é obtida sem dispersante usado. (II) As partículas finas contidas nas matérias-primas compostas originais produzem uma dispersão de 2% em peso ou mais usando um dispersante. (III) As partículas finas são adicionadas na parte superior das partículas finas contidas nas matérias-primas compostas originais. Água sozinha pode produzir uma dispersão de 2% em peso ou mais. (IV) As partículas finas são adicionadas na parte superior das partículas finas contidas nas matérias-primas compostas originais. Uma dispersão de 2% em peso ou mais é obtida usando um dispersante.
As matérias-primas típicas para fabricação de ferro e aço contêm partículas finas que originariamente aderem ou são misturadas com as matérias-primas. Por exemplo, o minério de ferro composto como uma matéria-prima para fabricação de ferro e aço possui partículas finas de minério de ferro e argila, tais como, argila de caulim, aderidas ao mesmo. Calcário contém, por exemplo, partículas finas de calcário (carbonato de cálcio). Adicionalmente, conforme observado anteriormente, na granulação das matérias-primas para fabricação de ferro e aço, o pó produzido na fundição de ferro, tal como pó produzido em um alto forno, sinterização e conversor de aço, pode, em alguns casos, ser usado como matérias-primas compostas.
Contudo, estas partículas finas tipicamente possuem um poder fraco de auto-dispersão em água e não contribuem muito para aumentar a concentração das partículas finas dispersas em água adicionada, a menos que, na granulação das matérias-primas para fabricação de ferro e aço, existe uma grande quantidade de partículas finas presentes na água adicionada como resultado da adição de partículas finas, tanto do mesmo tipo ou de um tipo diferente de partículas finas na parte superior das matérias-primas para fabricação de ferro e aço, como, por exemplo, em (II) ou (IV) ou um dispersante é usado como em (II) ou (IV). As partículas finas apropriadas não podem aperfeiçoar em muito a propriedade de pseudo-granulação. 0 minério de ferro é granulado por água em algum grau, uma vez que 200 μπι ou menos de partículas finas aderindo à superfície do minério de ferro; fluxo, tais como, calcário, serpentinita e sílica; 200 μιη ou menos de partículas finas em pó, etc. são dispersas em água e a força de agregação das partículas finas dispersas em água liga o minério de ferro aos 200 μπι excedentes e forma as pseudo-partículas.
Contudo, em muitos casos, a água originalmente contida nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço pode apenas possuir uma pequena quantidade de partículas finas dispersas lá, e as partículas finas, propriamente, formam um agregado mantendo a água lá. Por esta e outras razões, a quantidade de partículas finas dispersas na água é reduzida, e em granulação apenas em água, a pseudo- granulação não será suficientemente realizada sem adição de água.
Conseqüentemente, na presente montagem, por exemplo, um dispersante é adicionado às matérias-primas para fabricação de ferro e aço (composição de matéria-prima para fabricação de ferro e aço) de modo a satisfazer as condições precedentes como em (II): ou partículas finas de 200 μτη ou menos de diâmetro em média, que podem servir como um ligante unindo o minério de ferro às partículas finas de minério de ferro são usadas suplementarmente e um dispersante é adicionado às matérias-primas para fabricação de ferro e aço (composição de matéria-prima para fabricação de ferro e aço) como em (IV). 0 papel do dispersante é retirar a água dos agregados e aumentar a quantidade de partículas dispersas em água, por desprender agregados daquelas partículas finas de 200 μτη ou menos originalmente, que são encontradas em pequenas quantidades nas matérias-primas compostas e/ou agregados daquelas partículas finas de 200 μπι ou menos de diâmetro em média, que são adicionadas mais tarde às matérias-primas compostas (matérias-primas para fabricação de ferro e aço) para dispersar as matérias-primas em água. Assim, o dispersante serve para aumentar o ligante melhorando a pseudo-granulação e aperfeiçoando a força de agregação do ligante propriamente.
Portanto, de acordo com o processo, pelo uso de um dispersante conforme observado anteriormente, preferivelmente, pelo uso suplementar de partículas finas de 200 μιη ou menos de diâmetro em média, em conjunto com o uso de um dispersante, as partículas finas páram de agregar-se e uma quantidade suficiente de água dispersa nas partículas finas servindo como ligante é assegurada, sem aumentar a água adicionada. O processo aperfeiçoa a propriedade de pseudo-granulação; portanto, a quantidade de partículas finas após granulação é dramaticamente diminuída, a despeito da adição de partículas finas.
Adicionalmente, de acordo com o processo (IV), uma vez que a quantidade de partículas finas nas partículas finas dispersas em água é também aumentada, a resistência das pseudo-partículas após granulação é aumentada e a desintegração das pseudo-partículas é reduzida no leito de sinterização, na sinterização. Isto aumenta a capacidade de permeabilidade do leito de sinterização e a produtividade de uma máquina de sinterização. Adicionalmente, a resistência de sinter após sinterização, um rendimento de produto, etc. também é aperfeiçoada; assim, a eficiência de produtividade da máquina de sinterizaçãopode ser muito aperfeiçoada.
Isto é, conforme mencionado anteriormente, exemplos de partículas finas de 200 μπι ou menos de diâmetro em média, contidas nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço incluem partículas finas de fabricação de ferro aderindo ao minério de ferro usado como uma matéria-prima para fabricação de ferro e aço, argila caulim, calcário (carbonato de cálcio) partículas finas no calcário e vários tipos de pó. Se apenas uma pequena quantidade de partículas finas agregam-se em pseudo-granulação, partículas finas do mesmo tipo ou diferentes daquelas partículas finas que estão contidas nestas matérias-primas para fabricação de ferro e aço podem ser adicionalmente incluídas. Isto aumenta a quantidade de partículas finas que se engajam na pseudo-granulação.
Observe que pode haver uma grande quantidade de partículas finas presentes na composição acabada para tratamento de granulação e também nas partículas finas dispersa em água como resultado, por exemplo, tanto da adição de uma matéria-prima para fabricação de ferro e aço possuindo uma grande quantidade de partículas finas, quando as partículas finas são adicionadas às matérias-primas para fabricação de ferro e aço como em (III) e (IV) ou composição da matéria-prima para fabricação de ferro e aço contendo uma grande quantidade de partículas finas como em (I); contudo, é preferido que partículas finas do mesmo tipo ou diferente de partículas finas com o diâmetro de partícula médio mencionado anteriormente contidas nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço sejam adicionadas às matérias-primas para fabricação de ferro e aço separadamente das matérias-primas para fabricação de ferro e aço, uma vez que o processo facilita o ajuste da quantidade de partículas finas na composição acabada para tratamento de granulação e permite o controle seletivo daqueles tipos de partículas que são mais eficazes e daquelas partículas possuindo um grau de distribuição de granulação mais eficaz.
Como partículas finas adicionadas separadamente, aquelas partículas finas que são do mesmo tipo que as partículas finas contidas nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço, tais como, partículas finas para fabricação de ferro, tais como, partículas finas de minério de ferro, argila caulim, partículas finas de calcário (carbonato de cálcio) e vários tipos de pó, podem ser usados. Alternativamente, aquelas partículas finas, tais como, sílica coloidal, cinza, sílica fumigada, anidrido, etc., que são diferentes das partículas finas contidas nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço podem ser usadas.
As partículas finas adicionadas separadamente não são limitadas de qualquer modo específico, à medida que as partículas finas possuam o diâmetro de partícula médio mencionado anteriormente. Exemplos preferidos incluem partículas finas de substâncias inorgânicas, tais como, minério de ferro, fluxo para aço, calcário (carbonato de cálcio), argila de caulim, bentonita, pó produzido em uma fundição de ferro, sílica fumigada, cinza, anidrido e sílica coloidal, porque eles aperfeiçoam a resistência em e após a sinterização. Dentre eles são preferidos o carbonato de cálcio, argila de caulim e sílica coloidal, porque eles adicionalmente aperfeiçoam a produtividade de uma máquina de sinterização.
Isto é, além das partículas finas encontradas misturadas nas matérias-primas compostas (matérias-primas para fabricação de ferro e aço), aquelas adicionadas posteriormente e de modo separado estão contidas na composição acabada para tratamento de granulação. Exemplos daquelas adicionadas posteriormente incluem os vários tipos mencionados anteriormente de partículas finas. Dentre eles o preferido é pelo menos um tipo de partículas finas selecionadas do grupo consistindo em minério de ferro, materiais coadjuvantes para ferro, calcário (carbonato de cálcio), argila de caulim, bentonita, pó de matérias-primas para fabricação de ferro e aço, sílica fumigada, cinza, anidrido e sílica coloidal.
Adicionalmente, o diâmetro de partícula médio aceitável das partículas finas é de 200 μπι ou menos.
Contudo, para melhores efeitos de aperfeiçoamento da propriedade de granulação, o diâmetro médio de partícula é preferivelmente de 0,01 μπι ou mais e 150 μπι ou menos, mais preferivelmente, 0,02 μιη ou mais e 100 cm ou menos. Se o diâmetro de partícula médio for inferior a 0,01 μιη, as partículas finas estão propensas a agregação. Em contraste, se o diâmetro de partícula médio for superior a 200 μιη, as partículas finas estão propensas a mostrar capacidade mais fraca como um ligante e falharem na produção de uma propriedade de pseudo-granulação desejavelmente alta.
Quando as partículas finas são difíceis de agregar e mostram estabilidade de dispersão, quanto menor o diâmetro da partícula, melhor a propriedade de granulação. Contudo, o diâmetro de partícula apropriado para dispersão da estabilização varia dependendo das matérias-primas para fabricação de ferro e aço; portanto, é preferido, que o diâmetro de partícula médio das partículas finas seja apropriadamente especificado na faixa mencionada anteriormente de acordo com os tipos de matérias-primas para fabricação do ferro e aço.
Adicionalmente, na composição de matéria-prima para fabricação de ferro e aço e também na composição acabada para tratamento de granulação, a quantidade (razão) de partículas finas adicionadas ao minério de ferro é preferivelmente de 0,01% em peso ou mais até 30% em peso ou mais, preferivelmente de 0,1% em peso ou mais até 20% em peso. Se a quantidade de partículas finas adicionadas for inferior a 0,01% em peso, as partículas finas são prováveis de produzir menos efeitos de prevenção de desintegração de pseudo-partícula suficientes em um leito de sinterização e efeitos fracos de melhora de pseudo-granulação e reduzem dificilmente as partículas finas. Adicionalmente, se a quantidade de partículas finas adicionadas for superior a 30% em peso, as partículas finas provavelmente produzem grandes quantidades de material residual, tais como, escória, de modo contrário, aumentando a quantidade de partículas finas e reduzindo sua capacidade de permeabilidade, desta forma possivelmente reduzindo a produtividade da máquina de sinterização.
Adicionalmente, qualquer dispersante pode ser usado nos processos (II) e (IV), à medida que isto é capaz de fazer com que as partículas finas sejam dispersas em água: exemplos incluem não apenas compostos inorgânicos, compostos orgânicos, compostos de peso molecular inferior e compostos poliméricos, porém não são limitados a qualquer maneira específica. Exemplo preferido do dispersante são os compostos poliméricos contendo grupos ácidos e/ou seus sais.
Exemplos específicos do dispersante incluem dispersantes inorgânicos, tais como, fosfato de trissódio, tripolifosfato de sódio, hexametafosfato de sódio e pirofosfato de sódio; sais de sulfato de alquila, tais como, dodecilsulfato de sódio, dodecilsulfato de potássio e sulfato de alquil amônio; sulfato de éter dodecilpoliglicol sódio; sulfolicinoato de sódio; alquilsulfonatos, tais como, sais de parafina sulfonada, dodecilbenzenosulfonato de sódio e sulfatos de metal alcalino de fenolhidroxietileno; sais de ácido sulfônico alquilnaftaleno de cadeia longa; condensados de ácido sulfônico naftaleno e aldeído fórmico; sais de ácido graxo insaturado, tais como, laurato de sódio, oleato de trietanolamina e abietiato de trietanolamina; sais de éster de sulfato de polioxialquiléter; sais de éster de sulfato de éster carboxilato de polioxietileno; sais de éster de sulfato de polioxietilenofeniléter; emulsificantes de ânion reativo possuindo um radical insaturado, tal como sais de ácido sulfônico de dialquiléster de ácido succínico e sais de alquilarilsulfato de polioxietileno; alquiléter de polioxietileno; alquilariléter de polioxietileno; ésteres alifáticos de sorbitano e ésteres alifáticos de sorbitano de polioxietileno; monoglicerídeos alifáticos, tais como, monolaurato de glicerina; copolímero de polioxietileno- polioxipropileno; condensados de óxido de etileno, amina alifática e um amido ou ácido; hidroxietil celulose, metil celulose, polietileno glicol, álcool polivinila e suas substâncias desnaturadas; compostos poliméricos não iônicos solúveis em água, tais como, hidroxietil (met)acrilato, polímeros solúveis em água, hidroxipropil (met)acrilato, polímeros solúveis em água e polivinil pirrolidona; compostos poliméricos semi-sintéticos que contém um grupo ácido e/ou seus sais, tais como carboxietil celulose e lignosulfonato de sódio e compostos poliméricos condensados, que contém um grupo ácido e/ou seu sal, tais como condensado de sulfonato de β-naftaleno e formalina, um condensado de melaminasulfonato e formalina e polímero de aminoácido sulfônico, aromático.
Outros exemplos de dispersantes são compostos poliméricos que contém outros grupos ácidos ou seus sais.
Exemplos específicos incluem compostos poliméricos nos quais um grupo ácido ou seu sal é introduzido por polimerização (copolimerização) como um constituinte polimerizável (monômero constituinte), pelo menos um monômero selecionado do grupo consistindo em (1) monômeros contendo um grupo ácido, por exemplo, monômeros contendo um grupo carboxila, tal como, ácido (met)acrílico, ácido maleico, anidrido maleico, ácido itacônico, ácido fumárico, ácido crotônico e ácido glicólico acrilamida; monômeros contendo um grupo sulfo, tais como, ácido vinil sulfônico, ácido estireno sulfônico e ácido sulfo etil (met)acrílico, monômero contendo um grupo éster do ácido fosfato, tal como, fosfato de ácido 2-(met)acriloila oxietila, fosfato de ácido 2-(met)acriloila oxipropila, fosfato de ácido 2- (met)acriloila oxi-3-cloropropila e 2-(met)acriloil oxietilfenilfosfato e monômeros de ácido carbólico, tais como, vinil fenol e (2) sais destes monômeros.
Adicionalmente, quando um sal de um monômero contendo um grupo ácido é usado como o monômero, sua base neutralizante não é limitada de qualquer forma específica.
Exemplos incluem íons de metal alcalino, tais como, íons potássio e íons de sódio; íons de metal alcalino terroso, tais como, íons de cálcio; e bases contendo um nitrogênio, tal como amônio e aminas primárias e quaternárias.
Qualquer tipo de grupos ácidos derivados dos monômeros listados pode ser usado sozinho ou dois ou mais deles podem estar contidos. Entre os grupos ácidos derivados dos monômeros, um grupo carboxila e/ou seus sais são os preferidos e aqueles nos quais pelo menos um monômero selecionado do grupo consistindo em ácido (met)acrílico, ácido maleico e seus sais é introduzido por polimerização (copolimerização), como um constituinte polimerizável, o monômero sendo o mais preferido.
Adicionalmente, um monômero possuindo uma cadeia de polialquileno glicol pode ser copolimerizado para os monômeros mencionados anteriormente contendo um grupo ácido como um constituinte polimerizável. Exemplos específicos do monômero possuindo uma cadeia de polialquileno glicol incluem, porém não estão limitados aos ésteres de ácido polialquileno glicol (met)acrílico, tais como, éster do ácido monometacrílico de polietileno glicol, éster de metoxipropileno glicol monometacrílico e éster de ácido metoxipolietileno glicol monoacrílico; um monômero de polialquileno glicol monoalqueniléter preparado por adição de óxido de etileno ao 3-metil-3-butano-l-ol; um monômero de polietieno glicol monoeteniléter preparado por adição de óxido de etileno ao álcool alílico e um meio éster de polietileno glicol de ácido maleico preparado por adição de polietileno glicol ao anidrido maleico. Qualquer um dos monômeros contendo uma cadeia de polialquileno glicol pode ser usado sozinho; alternativamente, dois ou mais deles podem ser usados em conjunto.
Entre estes monômeros contendo uma cadeia de polialquileno glicol, aqueles possuindo uma cadeia de polialquileno glicol, o comprimento da mesma sendo de 5 moles ou mais e 100 moles ou menos, preferivelmente 10 moles ou mais e 100 moles ou menos, conforme medido em termos de um equivalente de óxido de etileno são facilmente disponíveis, preferidos para aperfeiçoar a propriedade de pseudo-granulação e bom em termos de propriedade de polimerização.
Adicionalmente, outro monômero copolimerizável pode ser adicionalmente copolimerizado nos monômeros onde necessário. Em outras palavras, além do monômero mencionado anteriormente constituindo o grupo ácido e cadeia de polialquileno glicol, o composto polimérico usado como o dispersante pode conter uma unidade estrutural derivada de outro monômero copolimerizável com o monômero (doravante, "monômero copolimerizável") onde necessário. Exemplos específicos do monômero copolimerizável incluem, porém não estão limitados aos met(acrilatos de alquiléster que são produtos de esterificação do ácido (met)acrílico e um álcool monovalente possuindo 1 a 18 carbonos, tais como, (met)acrilato de metila, (met)acrilato de etila, (met)acrilato de butila, (met)acrilato de hidroxietila, (met)acrilato de (Ν,Ν-dimetilaminoetila), (met)acrilato de (Ν,Ν-dietilaminoetila) e (met)acrilato de aminoetila, (met)acrilatos de cicloalquiléster, tais como, (met)acrilato de ciclohexila; (met)acrilatos de éster contendo um grupo hidroxila, tal como, (met)acrilato de 2- hidroxietila, (met)acrilato de 2-hidroxipropila e um produto de monoesterificação de ácido (met)acrílico e polipropileno glicol; estireno e seus derivados, tais como, estireno, vinil tolueno, α-metil estireno, etivinil benzeno e clorometil estireno; (met)acrilamida e seus derivados, tais como, (met)acrilamida, (met)acrilamida N-metila, (met)acrilamida N-etila e (met)acrilamida N,N-dimetila; acetato de vinila; (met)acrilonitrila; N vinil 2- pirrolidona; monômeros contendo uma base, tais como, (met)acrilato de dimetilaminoetila, (met)acrilatamida de dimetilaminoetila, (met)acrilamida de dimetilaminopropila, vinil piridina e vinil imidazol; monômeros de reticulação (met)acrilamida, tais como, (met)acrilamida de N-metilol e (met)acrilamida de N-butoximetila; monômeros de silano nos quais um grupo hidrolítico é ligado diretamente a um átomo de silício, tal como, vinil trimetoxisilano, vinil trietóxisilano, γ-(met)acriloila propiltrimetóxisilano, vinil tris(2-metoxietóxi)silano e alila trietóxisilano; monômeros contendo um grupo epóxi, tais como, glicidila (met)acrilato e (met)acrilato de glicidil éter; monômeros contendo um grupo oxazolina, tais como, 2-isopropenil-2- oxazolina e 2-vinil-2-oxazolina; monômeros contendo um grupo aziridina, tais como, (met)acrilato de 2- aziridiniletila e aziridina (met)acriloila; monômeros contendo grupo halogênio, tais como, fluoreto de vinila, fluoreto de vinilideno, cloreto de vinila e cloreto de vinilideno; ésteres de ácido (met)acrílico multifuncionais possuindo múltiplos radicais insaturados na molécula, tais como, produtos de esterificação de ácido (met)acrílico e álcoois polihídricos, tais como, etileno glicol, dietileno glicol, propileno glicol, 1,3-butileno glicol, neopentil glicol, 1,6-hexanodiol, trimetilolpropano, pentaeritritol e dipentaeritritol; (met)acrilamidas multifuncionais possuindo múltiplos radicais insaturados na molécula, tais como, compostos metileno bis(met)acrilamida; compostos alila multifuncionais possuindo radicais múltiplos insaturados na molécula, tais como, ftalato de dialila, maleato de dialila e fumarato de dialila; e (met)acrilato de alila; além de divinil benzeno. Quaisquer dos monômeros pode ser usado sozinho; alternativamente, dois ou mais deles podem ser usados em conjunto, caso necessário.
Além destes monômeros, agentes de transferência de cadeia podem se usados par ajustar o peso molecular.
Exemplos específicos de tal agente de transferência de cadeia incluem compostos com um índice alto de transferência de cadeia, a saber, compostos contendo uma base mercante, tal como, mercaptoetanol, ácido mercaptopropiônico, t-dodecilmercaptano; tetracloreto de carbono; álcool isopropílico e tolueno. Novamente, qualquer um destes agentes de transferência de cadeia pode ser usado sozinho ou alternativamente, dois ou mais deles podem ser usados em conjunto. Os agentes de transferência de cadência podem ser usados em qualquer quantidade; preferivelmente, 0,005 mol a 0,15 mol deles é usado para cada 1 mol do monômero, isto é, o monômero copolimerizável com o monômero contendo um grupo ácido e o monômero contendo um grupo ácido. A proporção dos grupos ácidos no composto polimérico contendo os grupos ácidos ou seu sal não é limitada de que forma for; contudo, a proporção é preferivelmente superior ou igual ao limite mínimo de 5 moles porcento e, mais preferivelmente 10 moles porcento. 0 processo de fabricação do composto de polímero possuindo um grupo ácido ou seu sal isto é, o processo de polimerização do constituinte do monômero não é limitado a qualquer modo específico. Vários processos de polimerização disponíveis e convencionais podem se usados incluindo processo de polimerização de emulsificação de óleo em água, processo de polimerização de emulsificação de água em óleo, processo de polimerização de suspensão, processo de polimerização dispersa, processo de polimerização de precipitação, processo de polimerização de solução, processo de polimerização de solução aquosa e processo de polimerização agregada. Dentre estes processos de polimerização listados, o processo de polimerização de solução aquosa é preferível em vista do custo de polimerização (custo de produção), segurança, etc. 0 iniciador de polimerização usado na polimerização apenas precisa ser um composto que produza moléculas de radical conforme ele decompõe termicamente ou através de uma reação redox. Adicionalmente, na polimerização de solução aquosa, os iniciadores de polimerização solúveis em água são os preferidos. Exemplos específicos do iniciador de polimerização incluem, porém não estão limitados aos persulfatos, tais como, persulfato de sódio, persulfato de potássio e persulfato de amônio; compostos azo solúveis em água, tais como, dicloridrato de 2,2'-azobis-(2- amidinopropano) e 4,4'-azobis(ácido 4-cianopentanóico); iniciador de decomposição térmica, tal como, peróxido de hidrogênio e iniciadores de polimerização de redox, tais como, peróxido de hidrogênio com ácido ascórbico, óxido t- butilhidrobar com iongalite, persulfato de potássio com um sal metálico e persulfato de amônio com sulfito de hidrogênio sódio. Qualquer um destes iniciadores de polimerização pode ser usado sozinho ou alternativamente, dois ou mais deles podem ser usados em conjunto. 0 iniciador de polimerização pode se apropriadamente especificado de acordo com a composição do constituinte do monômero, condições de polimerização, etc. A temperatura de reação, tempo de reação e outras condições na polimerização podem ser apropriadamente especificadas de acordo com os constituintes monoméricos (composição a composição monomérica), o tipo de iniciador de polimerização, etc. A temperatura de reação está preferivelmente na faixa de 0°C a 100°C e, mais preferivelmente, na faixa de 40°C a 95°C. 0 tempo de reação é preferivelmente de 3 horas a 15 horas aproximadamente.
Quando o processo de polimerização de solução aquosa é usado, o constituinte de monômero pode ser fornecido ao sistema de reação, por exemplo, por um processo de adição de batelada, um processo de adição por divisão, um processo de gotejamento do constituinte, um processo de alimentação de energia ou um processo de gotejamento em vários estágios. 0 processo de fornecimento contudo, não é limitado a qualquer modo específico. 0 peso molecular médio em peso do composto polimérico possuindo um grupo ácido ou seu sal é preferivelmente de 1.000 ou mais e 500.000 ou menos. 0 limite superior (peso molecular médio em peso) é mais preferivelmente de 100.000.
Se o peso molecular médio em peso for inferior a 1.000, a propriedade de pseudo-granulação pode deteriorar-se, se for superior a mais de 500.000, a viscosidade torna-se muito alta, desta forma não fornecendo suficientemente o composto polimérico ao minério de ferro integral. Isto pode resultar na deterioração da propriedade de pseudo-granulação.
Quaisquer um destes dispersantes pode ser usado ou dois ou mais podem ser usados como uma mistura. Bons dispersantes entre estes listados são os compostos poliméricos possuindo um grupo ácido ou seu sal, porque tal força de dispersão mencionada anteriormente entre as partículas finas é maior. Os preferidos dentre eles são poliacrilato de sódio e poliacrilato de amônio possuindo um peso molecular médio em peso inferior a menos que 1.000 e não superior a 100.000, em razão da boa dispersão de partículas finas e baixo custo.
Na presente montagem, a quantidade de um dispersante usado pode ser apropriadamente especificada de acordo com o tipo do dispersante usado e os tipos e combinação das matérias-primas usadas para fabricação de ferro e aço, de modo a produzir a quantidade mencionada anteriormente das partículas finas dispersas e não limitada de que forma for.
Contudo, a quantidade para matérias-primas para fabricação de ferro e aço é preferivelmente de 0,001% em peso ou mais e 1% em peso ou menos e, mais preferivelmente, 0,005% em peso ou mais e 0,5% em peso ou menos. Se a quantidade de um dispersante usado for inferior a 0,001% em peso, o dispersante não é eficaz, não aperfeiçoando a propriedade de pseudo-granulação. Adicionalmente, se o dispersante for usado em 1% em peso ou mais, a parte integral torna-se pegajosa e a granulação possivelmente não fornece resultando, o que não é desejável.
Portanto, uma substância preparada por adição como partículas finas tanto de argila de caulim quanto carbonato de cálcio, 200 μπι ou menos de diâmetro em média, à composição de matéria-prima para fabricação de ferro e aço (matérias-primas compostas para fabricação de ferro e aço) contendo partículas de minério de ferro e, adicionalmente, acrescentando como um dispersante, o poliacrilato de sódio possuindo um peso molecular médio em peso de 1.000 ou mais e 100.000 ou menos sendo preferido, em virtude de seus efeitos superiores de granulação. A descrição precedente lidou com o processo de uso de um dispersante em dispersão de partículas finas, de modo a dispersar uma quantidade predeterminada ou maior de partículas finas na água para granulação estável. Quando se auto dispersa partículas finas que podem dispersar em água sem dispersante, até 20% em peso ou mais conforme determinado pelo teste de propriedade de dispersão, são adicionados às matérias-primas para fabricação de ferro e aço como as partículas finas, a quantidade de partículas finas dispersas pode ser aumentada sem adição de um dispersante e a propriedade de pseudo-granulação pode ser aperfeiçoada. Portanto, é preferido, que as partículas finas de auto dispersão sejam usadas como as partículas finas na adição de partículas finas às matérias-primas para fabricação de ferro e aço, porque isto elimina a necessidade de usar um dispersante como em (III) .
Exemplos específicos de tais partículas finas de auto dispersão incluem, porém não estão limitados a, sílica coloidal e emulsão isenta. Qualquer uma destas partículas finas de auto dispersão pode ser adicionada sozinha, ou alternativamente duas ou mais delas podem ser adicionadas. 0 processo de adição das partículas finas e dispersante às matérias-primas compostas (matérias-primas para fabricação de ferro e aço) nos processos (I) a (IV) não é limitado a qualquer modo específico. As partículas finas podem ser adicionadas, por exemplo, por composição das mesmas com matérias-primas compostas previamente; quando se usa um misturador, por exemplo, para mistura de matérias-primas, durante o curso da granulação após aspersão de água adicional ou por aspersão de água adicional na qual as partículas estão dispersas.
Adicionalmente, o dispersante pode ser adicionado, por exemplo, por aspersão antes ou após a mistura de matérias- primas; por aspersão durante o curso da mistura de matérias-primas; por aspersão durante o curso da granulação, separadamente da água adicionada ou por mistura do dispersante em água adicionada e aspersão da mistura de água. Existem outros processos também, por exemplo, quando as partículas finas e um dispersante são usados, a mistura de água adicionada na qual as partículas finas são dispersas usando o dispersante pode ser aspergida antes de realizar-se a granulação.
Adicionalmente, outros componentes, por exemplo, aditivos de granulação comercialmente disponíveis, convencionais, etc. tais como, cal queimadae agentes de espessamento, podem ser adicionados às matérias-primas compostas (matérias-primas para fabricação de ferro e aço) quando necessário, à medida que os componentes adicionados não inibam o efeito de aperfeiçoamento da propriedade de pseudo-granulação para fabricação de ferro contendo partículas finas de minério de ferro ou de modo a aperfeiçoar, adicionalmente, a propriedade de pseudo- granulação. Em outras palavras, nos processos (I) a (IV), além das várias partículas finas mencionadas anteriormente e dispersantes, outros componentes, por exemplo, aditivos de granulação comercialmente disponíveis, convencionais, etc., tais como cal queimadae agente de espessamento podem se usados em conjunto, quando necessário.
Um processo de tratamento de granulação da presente montagem aperfeiçoa a propriedade de pseudo-granulação tanto por adição de partículas finas e um dispersante às matérias-primas para fabricação de ferro e aço quanto ajuste da composição para granulação como visto no precedente, de modo a aumentar a quantidade de partículas finas dispersas. Assim, um processo de tratamento de granulação pode ser oferecido, o qual é apropriado para realizar um tratamento desgranulação (pseudo-granulação ou peletização) nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço (materiais de sinterização ou materiais de peletização) contendo partículas finas de minério de ferro. 0 processo, no ajuste do teor de água das matérias- primas para fabricação de ferro e aço, realização de um tratamento de granulação e realização da pseudo-granulação ou peletização, permite que uma quantidade predeterminada ou maior de partículas finas seja dispersa estavelmente em água para granulação, por exemplo, água adicionada, desta forma aperfeiçoando em muito a propriedade de pseudo- granulação, a resistência das pseudo-partícuias, a capacidade de permeabilidade durante o curso de sinterização e a produtividade (produtividade) do máquina de sinterização.
Adicionalmente, a presente montagem produz minério de ferro granulado (pseudo-partículas) possuindo um índice GI tão alto quanto de 76% ou mais, preferivelmente 84% ou mais. 0 índice GI de pseudo-partículas granuladas se refere a um valor representando a proporção de partículas finas aderidas a uma partícula de núcleo. Um índice GI maior aperfeiçoa a propriedade de granulação, capacidade de permeabilidade durante o curso da sinterização, capacidade de permeabilidade de sinter e produtividade da máquina de sinterização.
Adicionalmente, a presente montagem é aplicável ao processo de tratamento que envolve (i) mistura, amassamento e granulação de parte das matérias-primas para fabricação de ferro e aço de acordo com a distribuição de grau de granulação, propriedade de granulação, composição, etc. de cada nome comercial ou das matérias-primas para fabricação de ferro e aço contendo fluxo, combustível, etc. e (ii) mistura subsequente com outras matérias-primas para fabricação de ferro e aço e granulação da mistura, onde o processo de tratamento de granulação da presente montagem pode realizar a pseudo-granulação por adição às matérias- primas para fabricação de ferro e aço, de partículas finas possuindo o diâmetro de partícula médio mencionado anteriormente e um dispersante. Quando, por exemplo, parte das matérias-primas para fabricação de ferro e aço mostra uma propriedade de granulação fraca, a propriedade de pseudo-granulação pode ser aperfeiçoada por adição de partículas finas possuindo o diâmetro de partícula fina médio mencionado anteriormente e um dispersante, àquela parte que mostra uma propriedade de granulação fraca.
Na presente montagem, as matérias-primas para fabricação de ferro e aço, máquinas de granulação, tempos e locais de adição de componentes, isto é, por exemplo, as partículas finas possuindo o diâmetro de partícula médio mencionado anteriormente e os dispersantes, etc. podem ser livremente escolhidos e usados em qualquer combinação; seu uso combinação não estando limitado de que forma for. Isto é, o processo de tratamento de granulação da presente montagem é aplicável também ao processo de tratamento de granulação que inclui múltiplas etapas de tratamento e onde cada processo de tratamento pode ser combinado com qualquer processo de adição de partículas finas possuindo o diâmetro de partícula médio mencionado anteriormente e o dispersante, onde o processo de tratamento de granulação da presente montagem pode realizar a pseudo-granulação por adição de partículas finas possuindo o diâmetro de partícula médio mencionado anteriormente e o dispersante para as matérias-primas para fabricação de ferro e aço. 0 processo de tratamento de granulação da presente montagem é naturalmente, também eficaz para realizar um processo de pseudo-granulação disponível comercialmente (dispositivo).
Montagem 2 Um processo de tratamento de granulação de matérias- primas para fabricação de ferro e aço da presente montagem, através da mistura de matérias-primas para fabricação de ferro e aço que contém partículas finas de minério de ferro, ajuste do teor de água dos mesmos e semelhante, é disposto, tal que, o agente de tratamento de granulação indicado abaixo para fabricação de ferro é adicionado âs matérias-primas para fabricação de ferro e aço. É especificamente preferido que o processo de tratamento de granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço da presente montagem inclua a etapa de adição do agente de tratamento de granulação indicado abaixo para fabricação de fero às matérias-primas contendo não mais do que 0,5 mm de partículas finas de minério de ferro. O agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro da presente montagem para uso na realização de um tratamento de granulação nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço contendo partículas finas de minério de ferro (materiais de sinterização ou materiais de peletização) é um polímero que inclui, pelo menos (A) ou (B) como um componente essencial: (A) um composto polimérico solúvel em água possuindo força de dispersão de argila não inferior a 0,5; e (B) um composto polimérico incluindo um grupo carboxila e/ou seus sais, cujo número do peso molecular médio está dentro de uma faixa não inferior a 500 a não mais do que 20.000 e cuja polidispersidade indicada por um peso molecular médio em peso/número do peso molecular médio está dentro da faixa de não menos que 1,2 a não mais do que 12,0.
No tratamento de granulação, o composto polimérico (A) e o composto polimérico (B) são suados para dispersão em água para granulação, a argila aderindo às partículas finas de minério de ferro e/ou o minério de ferro contido nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço. Em outras palavras, na presente montagem, o composto polimérico (A) e o composto polimérico (B) são usados como dispersantes. A razão pela qual o composto polimérico (A) e o composto polimérico (B) mostram excelentes desempenhos de granulação na granulação do minério de ferro não é definitiva, porém pode ser adotada como se segue.
Isto é, o minério de ferro contém argila e por adição do composto polimérico (A) e/ou composto polimérico (B) às matérias-primas para fabricação do ferro e aço, a argila aderindo as partículas finas de minério de ferro e/ou ao minério de ferro é dispersa em água para granulação. As partículas finas de minério de ferro finamente dispersas e a argila funcionam como um ligante entre o minério de ferro e as partículas finas de minério de ferro.
Aqui, a argila contida no minério de ferro é finamente dispersa em ordem de submícron por adoção do composto polimérico solúvel em água possuindo força de dispersão de argila não inferior a 0,5 e a argila como finamente dispersa funciona como um ligante entre o minério de ferro e as partículas finas de minério de ferro, de modo a unir as partículas de minério de ferro na ordem de não menos que mícron e o minério de ferro na ordem de mil com o minério de ferro, da ordem de não menos que mícron como partículas de núcleo, desta forma, preparando as pseudo-partículas.
Como resultado, a propriedade de granulação superior é obtida e uma redução nas partículas finas de minério de ferro (aperfeiçoamento na propriedade de granulação) pode ser realizada.
Portanto, por adição do composto polimérico possuindo uma força de dispersão de argila ainda alta às matérias- primas para fabricação de ferro e aço, a quantidade de argila dispersa é aumentada (a força de ligação é aumentada) o que por sua vez, aperfeiçoa a propriedade de granulação. A fim de realizar o efeito acima, é caracterizado que o composto polimérico (A) de acordo com a presente montagem seja solúvel em água, e tenha força de dispersão de argila não inferior a 0,5. Na presente montagem, o composto polimérico indica um composto possuindo um número de peso molecular médio de não menos que 500. Portanto, o composto polimérico (A) para uso na presente montagem indica o composto solúvel em água possuindo um número de peso molecular médio não inferior a 500 e uma força de dispersão de argila não inferior a 0,5.
Conforme explicado acima, quanto maior a força de dispersão de argila, maior é o aperfeiçoamento na força de dispersão da argila. Portanto, é preferível que a força de dispersão da argila não seja inferior a 0,6, mais preferivelmente não seja inferior a 0,9 e mais preferivelmente, não seja inferior a 1,1. O composto polimérico solúvel em água possuindo a força de dispersão de argila não inferior a 0,5 possui excelente propriedade de pseudo-granulação e o desempenho de granulação do minério de ferro pode ser significativamente aperfeiçoado. 0 número do peso molecular médio do composto polimérico (A) não é especificamente limitado, não sendo inferior a 500, e é preferível que eles valor mínimo (número do peso molecular médio) seja de 800, mais preferivelmente de 1.000. Por outro lado, é preferível que o valor máximo do número do peso molecular médio seja de 100.000 e mais preferivelmente de 30.000. Quando se adota o composto polimérico (A) possuindo o número do peso molecular médio inferior a 500, o desempenho de pseudo- granulação pode ser reduzido e a força de dispersão de argila acima não será obtida. Por outro lado, quando se adota o composto polimérico (A) possuindo o número do peso molecular médio maior do que 100.000, a viscosidade torna- se muito alta e o composto polimérico (A) não pode se aplicado de modo suficiente, o que pode resultar em desempenho inferior da pseudo-granulação. O composto polimérico (A) adotado na presente montagem não é especificamente limitado, â medida que a condição acima seja satisfeita. A medida que a condição acima é satisfeita, para o composto polimérico (A), qualquer composto polimérico, por exemplo, conforme selecionado de a) compostos poliméricos solúveis em água conhecidos de uma variedade de tipos, b) um polímero que seja tornado solúvel em água usando um composto polimérico solúvel em água conhecido, c) um (co)polímero obtido por polimerização, copolimerização de um monômero conhecido por uma técnica de polimerização conhecida, tal como polimerização de radical, polimerização de cátion, polimerização de ânion, polimerização de ânion de coordenação, poli-condensação, etc. pode ser adotado.
Especificamente, exemplos de composto polimérico (A) incluem: um composto de pelo menos um tipo selecionado do grupo consistindo em (i) ácido poliacrílico e (ii) sal de ácido poliacrílico onde uma parte ou todo o grupo carboxila contido lá é neutralizado com um elemento selecionado do grupo consistindo em sódio, potássio, cálcio e amônia.
Aqui, os compostos acima (i) a (iii) incluem um copolímero contendo ácido acrílico como um componente essencial. 0 componente de copolímero (monômero copolimerizável) no caso onde o ácido poliacrílico é o copolímero não é especificamente limitado. À medida que pelo menos um parte do ácido poliacrílico é neutralizada com um agente de neutralização, a razão de neutralização do composto (ii) não é particularmente especificada. Por neutralização de pelo menos parte do ácido poliacrílico com um agente de neutralização básico, ou sem tratamento (sem ser neutralizado), o ácido poliacrílico pode ser dissolvido em água. Como resultado, o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro contendo os compostos (i) a (iii) como o composto polimérico exibem desempenhos suficientes (efeitos) com uma pequena quantidade de uso.
Embora tal composto polimérico não seja especificamente limitado, exemplos específicos de tal agente de neutralização incluem: hidróxido de metal alcalino, tal como, hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, carbonato básico, tal como, carbonato de sódio, carbonato de hidrogênio sódio, carbonato de amônio e carbonato de hidrogênio amônio; e uma base contendo nitrogênio, tal como, amônia aquosa e monoetanolamina.
Adicionalmente, o composto (ii) é facilmente obtido também, por exemplo, por polimerização de um sal de ácido acrílico ou copolimerização de um ácido acrílico e um sal de ácido acrílico. Exemplos específicos de tal sal de ácido acrílico incluem, porém não estão limitados de que forma for a, sais de metal alcalino de ácido acrílico, tais como, ácido acrílico de sódio e ácido acrílico de potássio; sais de metal alcalino terroso de ácido acrílico, tais como, ácido acrílico de cálcio; sais de amônio de ácido acrílico e sais de amina de ácido acrílico.
Adicionalmente, exemplos específicos do composto polimérico (A) incluem compostos poliméricos contendo um grupo carboxila e/ou seu sal, possuindo um número de peso molecular médio de 500 ou mais e 20.000 ou menos e possuindo uma polidispersidade, indicada pelo peso molecular médio em peso/número do peso molecular médio de 1,2 ou mais e 12,0 ou menos. Entre os compostos poliméricos (A), que satisfazem a condição (B), em outras palavras, o composto polimérico (B) é o preferido.
Na presente montagem, a polidispersidade é definida por uma equação com base no peso molecular médio em peso e número do peso molecular médio: Polidispersidade = peso molecular médio em peso/número do peso molecular médio Na presente montagem, o peso molecular médio em peso e o número do peso molecular médio são medidos pelo processo detalhado nos Exemplos a seguir. A polidispersidade do composto polimérico (B) não está limitada de que modo for, contanto que ela seja 1,2 ou mais e 12,0 ou menos; contudo, o valor mínimo é preferivelmente de 1,3, mais preferivelmente 1,5, mesmo mais preferivelmente 1,7; o valor máximo é preferivelmente de 10, mais preferivelmente 7,0, mesmo mais preferivelmente 5,0. Se a polidispersidade for inferior a 1,2, a resistência das matérias-primas granuladas para fabricação do ferro e aço tende a diminuir. Se a polidispersidade for superior a 12,0, efeitos de granulação suficientes novamente serão difíceis de serem obtidos. Quanto mais perto de 1 estiver a polidispersidade, menor a distribuição de peso molecular.
Adicionalmente, o número do peso molecular médio do composto polimérico (B) não está limitado de que forma for, contanto que o peso seja de 500 ou mais e 20.000 ou menos; contudo, o valor mínimo é preferivelmente de 800, mais preferivelmente 1.000 e mesmo mais preferivelmente 1.200; o valor máximo sendo preferivelmente de 10.000, mais preferivelmente 7.000, mesmo mais preferivelmente 5.000. Se o número do peso molecular médio for inferior a 500 ou superior a 20.000, os efeitos suficientes de granulação não serão obtidos. A combinação do número do peso molecular médio e a polidispersidade do composto polimérico (B) na presente montagem não está limitada de que forma for, contanto que, ambas satisfaçam as condições precedentes. O composto polimérico (B) usado na presente montagem pode ser obtido, por exemplo, por (co) polimerização de um monômero contendo um grupo carboxila sozinho ou aquele monômero em conjunto com outro monômero copolimerizável com 0 monômero em presença de iniciador de polimerização comercialmente disponível. O monômero contendo um grupo carboxila é listado na Montagem 1; exemplos específicos incluem, porém não estão limitados de que forma for a, ácido (met)acrílico, ácido maleico, anidrido maleico, ácido itacônico, ácido fumárico, ácido crotônico, ácido glicólico acrilamida e seus sais.
Qualquer um dos monômeros contendo um grupo carboxila pode ser usado sozinho; alternativamente, dois ou mais deles podem ser usados em qualquer combinação, quando necessário.
Entre os monômeros listados contendo um grupo carboxila, o ácido (met)acrílico é o preferido e o ácido acrílico é o especificamente preferido.
Quando um sal de um monômero contendo um grupo carboxila é usado como o monômero contendo um grupo carboxila, aquelas bases neutralizantes listas na Montagem 1 são usadas; exemplos de bases neutralizantes incluem, porém não estão limitados de que forma for, aos íons de metal alcalino, tais como, íons de potássio e íons de sódio; íons de metal alcalino terroso; bases contendo nitrogênio, tais como, amônio e aminas primárias a quaternárias.
Preferidos entre os compostos poliméricos (B) são aqueles preparados por (co)polimerização de um ácido acrílico. 0 composto polimérico é preferivelmente pelo menos um tipo de composto selecionado do grupo consistindo em (i) ácidos poliacrílicos e (ii) sais poliacrílicos que são, cada um, uma parte ou o total de um grupo carboxila, que está incluído naquele ácido poliacrílico, sendo neutralizado por uma das substâncias selecionadas do grupo consistindo em sódio, potássio, cálcio e amônia. 0 composto polimérico (B) da presente montagem pode conter, bem como as unidades derivadas do monômero contendo um grupo carboxila, unidades derivadas de outro monômero que é copolimerizável com aquele monômero contendo um grupo carboxila, onde necessário. Em outras palavras, na presente montagem, na obtenção do composto polimérico (B), qualquer monômero copolimerizável com o monômero contendo um grupo carboxila, fora o monômero contendo um grupo carboxila, pode ser copolimerizado à medida que a proporção do monômero contendo um grupo carboxila para todos os monômeros (constituintes de monômero) é de 45 moles porcento ou mais. A proporção do monômero contendo grupo carboxila para todos os monômeros é mais preferivelmente de 75 moles porcento a 100 moles porcento, mais preferivelmente 90 moles por cento a 100 moles porcento.
Uma proporção inferior a 45 moles porcento do monômero contendo um grupo carboxila possivelmente não obtém efeitos de granulação suficientes e portanto não é preferível.
Exemplos específicos do monômero (monômero copolimerizável) constituindo a unidade derivada de outros monômeros incluem aqueles listados na Montagem 1: a saber, monômeros contendo um grupo ácido e seus sais, tais como monômeros contendo um grupo sulfo, monômeros contendo um grupo éster do ácido de fosfato, monômeros de ácido carboxílico e monômeros contendo uma cadeia de polialquileno glicol.
Qualquer um destes monômeros polimerizáveis pode ser usado sozinho; alternativamente, dois ou mais deles podem ser usados em conjunto, quando necessário. Adicionalmente, entre aqueles monômeros contendo uma cadeia de polialquileno glicol, aqueles possuindo uma cadeia de polialquileno glicol da qual o comprimento é de 5 moles ou mais e 100 moles ou menos, preferivelmente, 10 moles ou mais e 100 moles ou menos conforme medido em termos de equivalente de óxido de etileno encontram-se facilmente disponíveis, preferivelmente para aperfeiçoar a propriedade de pseudo-granulação e são bons em termos de propriedades de polimerização.
Exemplos de outros monômeros copolimerizáveis são listados na Montagem 1, porém não são limitados aqueles listados: a saber, (met)acrilatos de éster alquila; (met)acrilatos de éster cicloalquila; (met)acrilatos de éster contendo um grupo hidroxila; estireno e seus derivados; (met)acrilamida e seus derivados; acetato de vinila; (met)acrilonitrila; N-vinil-2-pirrolidona; monômeros contendo uma base; monômeros de (met)acrilamida de reticulação; monômeros de silano nos quais um grupo hidrolítico é ligado diretamente a um átomo de silício; monômeros contendo um grupo epóxi; monômeros contendo uma base oxazolina; monômeros contendo um grupo aziridina; monômeros contendo um grupo halogênio; êsteres do ácido (met)acrílico multifuncionais possuindo radicais múltiplos insaturados na molécula; (met)acrilamida multifuncional possuindo radicais múltiplos insaturados na molécula; compostos multifuncionais de alquila possuindo radical múltiplo insaturado na molécula; (met)acrilato de alila e divinil benzeno. Novamente quaisquer um destes monômeros copolimerizáveis pode ser usado sozinho; alternativamente, dois ou mais deles podem ser usados em conjunto, onde necessário.
Além destes monômeros copolimerizáveis, por exemplo, aqueles agentes de transferência de cadeia listados na Montagem 1 podem ser usados para ajustar o peso da molécula. Adicionalmente, qualquer um destes agentes de transferência de cadeia pode ser usado sozinho ou, alternativamente, dois ou mais deles podem ser usados em conjunto, conforme necessário. A quantidade do agente de transferência de cadeia usado não é limitada de que forma for. 0 monômero mencionado anteriormente, isto é, o monômero contendo um grupo carboxila e a faixa de 0,005 mol a 0,15 mol por 1 mol de um monômero copolimerizável são apropriados. O processo de fabricação do composto polimérico (B), isto é, o processo de polimerização do constituinte de monômero, não é limitado de que forma for: por exemplo, qualquer um dos vários processo de polimerização convencionais, disponíveis comercialmente listados na Montagem 1 pode ser aplicado. Dentre eles, o processo de polimerização de solução aquosa é o preferido, em vista do custo de polimerização (custo de produção), segurança, etc. O iniciador de polimerização usado no processo de polimerização precisa apenas se um composto que produza moléculas de radical conforme ele se decompõe tanto termicamente quanto através de uma reação de redox.
Adicionalmente, no caso onde o processo de polimerização de solução aquosa é usado, um iniciador de polimerização solúvel em água é o preferido. Exemplos específicos do iniciador de polimerização incluem aqueles listados na Montagem 1, porém não são limitados de que forma for.
Qualquer um dos iniciadores de polimerização pode ser usado sozinho; alternativamente dois ou mais deles podem se usados em conjunto. A quantidade usada de iniciador de polimerização pode ser apropriadamente especificada, de acordo com a composição do constituinte do monômero, condições de polimerização, etc. A temperatura de reação, tempo de reação e outras condições na polimerização podem ser apropriadamente especificadas de acordo com a composição dos constituintes do monômero, isto é, a composição do monômero, o tipo de iniciador de polimerização, etc. Contudo, a temperatura de reação é preferivelmente de 0°C a 150°C, mais preferivelmente de 40°C a 105°C. Adicionalmente, o tempo de reação é preferivelmente de 3 horas a 15 horas aproximadamente. Quando o processo de polimerização de solução aquosa é usado, o constituinte do monômero pode ser fornecido ao sistema de reação, por exemplo, por um processo de adição de batelada, um processo de adição por divisão, um processo de gotejamento do constituinte, um processo de alimentação de energia ou um processo de gotejamento em vários estágios. 0 processo de fornecimento contudo, não é limitado a qualquer modo específico. A polimerização pode ser realizada em pressão normal, reduzida ou aumentada.
Na fabricação do composto polimérico (B), no caso de ser usado o processo de polimerização de solução aquosa, a concentração de teor de não volátil na solução aquosa do polímero, incluindo o composto polimérico (B) não está limitada de que forma for, porém preferivelmente 60% em peso ou menos. Uma solução aquosa de um polímero com um teor superior a 60% em peso de não voláteis possui viscosidade muito alta e não mantém a estabilidade da dispersão, desta forma possivelmente havendo agregação. O composto polimérico (B) usado na presente montagem pode ser obtido, por exemplo, através da reação de adição de um monômero contendo um grupo carboxila sozinho ou um monômero contendo um grupo carboxila em conjunto com outro monômero copolimerizável com aquele monômero, em presença de um composto polimérico comercialmente disponível. O composto polimérico comercialmente disponível por exemplo, é polietileno glicol e polivinil pirrolidona que possuem um número de peso molecular médio de 500 a 20.000.
Adicionalmente, o composto polimérico (B) usado na presente montagem pode ser obtido, por exemplo, através de qualquer um dos tratamentos de hidrólise, oxidação e reação de desoxidação de um composto polimérico disponível comercialmente. 0 composto polimérico disponível comercialmente por exemplo, é uma poliacrilamida e poliacrilato de metila que possui um número de peso molecular médio de 500 a 20.000.
Adicionalmente, quando o composto polimérico (B) é um homopolímero de ácido acrílico ou um polímero parcial ou totalmente neutralizado de ácido acrílico, o valor do ácido, conforme medido pelo processo de gotejamento coloidal é preferivelmente de 9 mmoles/grama ou mais. 0 valor do ácido medido pelo processo de gotejamento coloidal indica a quantidade de ácido carboxílico contida no composto polimérico. Adicionalmente, um valor de ácido inferior, conforme medido pelo processo de gotejamento coloidal significa que o composto polimérico contendo grandes quantidades de impurezas derivadas de um iniciador de polimerização, subprodutos produzidos durante o curso da polimerização e substâncias não reagidas conduzem a mais adição do que nos casos normais e a séria degradação da propriedade de granulação devido às impurezas. 0 valor do ácido do composto polimérico conforme medido pelo processo de gotejamento coloidal é mais preferivelmente de 9,5 mmoles/g ou mais, mesmo mais preferivelmente de 10,5 mmoles/g ou mais. Será detalhado, nos Exemplos abaixo, como o valor do ácido é medido pelo processo de gotejamento coloidal.
Na presente montagem, no tratamento de granulação (pseudo-granulação ou peletização) as matérias-primas para fabricação de ferro e aço (materiais de sinterização ou materiais de peletização) contendo partículas finas de minério de ferro, um agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro que possui, como componente essencial, pelo menos cada um dos compostos poliméricos (A) e (B) é suado para realizar um tratamento de granulação em matérias-primas para fabricação de ferro e aço contendo partículas finas de minério de ferro. Assim, excelentes efeitos são obtidos quando se leva as partículas finas a aderirem a uma partícula de núcleo e a eficiência de produtividade da máquina de sinterizaçãoé aperfeiçoada. A quantidade (proporção) dos compostos poliméricos (A) e (B) contida no agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro da presente montagem pode se apropriadamente especificada de acordo com a propriedade (tipo) de minério (minério de ferro) dos materiais de sinterização, os tipos de compostos poliméricos (A) e (B) , o máquina de granulação usado, etc. e não estão limitados de que forma for. Contudo, na fabricação de sinter, a proporção combinada mínima dos compostos poliméricos (A) e (B) adicionados no agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro aos materiais de sinterização (minério de ferro, fluxo, combustível, etc.) é ajustada preferivelmente para 0,001% em peso, mais preferivelmente para 0,005% em peso, a proporção combinada máxima sendo ajustada para preferivelmente 2% em peso, mais preferivelmente para 1% em peso (observe que cada um dos compostos poliméricos (A) e (B) pode ser usado ou alternativamente eles são usados em combinação). Se a proporção combinada dos compostos poliméricos (A) e (B) adicionados aos materiais de sinterização for superior a 2% em peso, a quantidade do agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro adicionada aos materiais de sinterização é muito grande, os materiais de sinterização possivelmente formam um grande grumo, causando problemas incluindo a falha de sinterização do interior do grumo dos materiais de sinterização.
Em contraste, se a proporção combinada dos compostos poliméricos (A) e (B) adicionados aos materiais de sinterização for inferior a 0,001% em peso, os compostos poliméricos (A) e (B) possivelmente não exibem suas capacidades desejáveis, especialmente, os efeitos de aperfeiçoamento da propriedade de pseudo-granulação, quando os compostos poliméricos são usados na granulação das matérias-primas para fabricação de ferro e aço contendo partículas finas de minério de ferro.
Adicionalmente, a proporção dos compostos poliméricos (A) e B) contidos no agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro na fabricação de pelotas não está limitada de que forma for. Contudo, a proporção combinada mínima dos compostos poliméricos (A) e (B) adicionados no agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro aos materiais de peletização (minério de ferro, pó, materiais de carvão, etc.) é ajustada preferivelmente para 0,005% em peso, mais preferivelmente para 0,01% em peso, a proporção combinada máxima sendo ajustada para preferivelmente 5% em peso, mais preferivelmente para 1% em peso (observe que cada um dos compostos poliméricos (A) e (B) pode ser usado ou alternativamente eles são usados em combinação). Se a proporção combinada do composto polimérico (A) e do composto polimérico (B) adicionada ao materiais de sinterização for superior a 5% em peso, a quantidade do agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro adicionado aos materiais de peletização é muito grande, isto causa excesso de granulação e formação de um grande grumo de materiais de peletização.
Isto conduz a irregularidade nos diâmetros de partícula dos materiais de peletização e outros efeitos negativos.
Adicionalmente, a quantidade de agente de tratamento de granulação adicionada para fabricação de ferro aos materiais de sinterização (minério de ferro, fluxo, combustível, etc.) não é limitada de que forma for; o valor mínimo, entretanto, é ajustado preferivelmente para 0,001% em peso, mais preferivelmente 0,005% em peso, o valor mínimo sendo ajustado para preferivelmente 15% em peso, mais preferivelmente para 10% em peso. Restringindo-se a proporção do agente de tratamento de granulação adicionado para fabricação do ferro em relação aos materiais de sinterização para dentro de 15% em peso, haverá uma probabilidade menor de que os materiais de sinterização formem grumos e os problemas serão evitados, incluindo a não sinterização do interior do grupo dos materiais de sinterização. Adicionalmente, a quantidade mínima (proporção adicionada) do agente de tratamento de granulação adicionado para fabricação de ferro varia, dependendo da propriedade de granulação dos minérios dos materiais de sinterização, a quantidade de teor de água adicionada, o máquina de granulação usado, etc., porém é desejavelmente especificada a um valor mínimo possível.
Em contraste, a quantidade de agente de tratamento de granulação adicionada para fabricação de ferro em relação aos materiais de peletização (minério de ferro, pó, materiais de carvão, etc.) não é limitada de que forma for.
Entretanto, a quantidade mínima é preferivelmente de 0,01% em peso, mais preferivelmente 0,05% em peso, a quantidade máxima sendo preferivelmente de 50% em peso, mais preferivelmente de 10% em peso. Se o agente de tratamento adicionado exceder a 50% em peso, a granulação em excesso acontece, fazendo com que os materiais de peletização formem um grande grumo. Esta possibilidade leva a irregularidade no diâmetro da partícula dos materiais de peletização e outros efeitos negativos. Adicionalmente, a quantidade mínima do agente de tratamento de granulação adicionado para fabricação de ferro varia dependendo da propriedade de granulação dos materiais de peletização, a quantidade de teor de água adicionada, o máquina de granulação usado, etc., porém é desejavelmente especificada a um valor mínimo possível.
Em outras palavras, o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro pode conter, adicionalmente, água e outros diluentes, quando necessário, dependendo da viscosidade do composto polimérico usado, isto é, o tipo de composto polimérico usado, para fins, por exemplo, de redução da viscosidade do agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro e manutenção da estabilidade de dispersão. A solução aquosa de um polímero contendo o composto polimérico (B) obtido pelo processo de polimerização de solução aquosa mencionada anteriormente ou o composto polimérico (A) e/ou o composto polimérico (B) pode ser usada como o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro da presente montagem, por adição separada de água, etc. às matérias primas para fabricação de ferro, tais como, materiais de sinterização ou materiais de peletização.
Portanto, a quantidade (proporção) dos compostos poliméricos adicionados (A) e (B) contidos no agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro da presente montagem não está limitada de que forma for e pode ser apropriadamente especificada de acordo com a propriedade de granulação (tipo) do minério dos materiais de sinterização (minério de ferro), os tipos de compostos poliméricos (A) e (B), o máquina de granulação usado, etc.
Adicionalmente, quando o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro contiver água, a quantidade (proporção) dos compostos poliméricos (A) e (B) contidos no agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro pode ser especificada, de modo a satisfazer as condições mencionadas anteriormente e não está limitada de que forma for. Contudo, a quantidade é preferivelmente de 0,1% em peso ou mais e 80% em peso ou menos, mais preferivelmente de 0,2% em peso ou mais e 70% em peso ou menos, mesmo mais preferivelmente de 0,3% em peso ou mais e 60% em peso ou menos. Observe que, quando os compostos poliméricos (A) e (B) são usados em conjunto, a proporção de composição de cada composto de polímero não está limitada de que forma for.
Adicionalmente, outros componentes, por exemplo, disponíveis comercialmente, outros aditivos de granulação convencionais, etc., tais como, cal queimada, podem ser usados em conjunto com o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro, quando necessário, à medida que os componentes adicionados não inibam as capacidades dos compostos poliméricos (A) e (B), especificamente, os efeitos de aperfeiçoamento da propriedade de pseudo- granulação no caso dos compostos poliméricos que são usados na granulação de matérias-primas para fabricação do ferro e aço contendo partículas finas de minério de ferro ou de modo a aperfeiçoar, adicionalmente, a propriedade de pseudo-granulação.
Os compostos poliméricos (A) e (B) da presente montagem mostram excelentes efeitos de aperfeiçoamento das propriedades de pseudo-granulação de matérias-primas para fabricação do ferro e aço, mesmo quando usados em quantidades muito pequenas, desta forma sendo capazes de aperfeiçoar a produtividade da máquina de sinterização.
Isto é, o agente de tratamento serve como um ligante que granula (pseudo-granula ou peletiza) as matérias-primas para fabricação do ferro e aço. Assim, um tratamento de granulação barato para fabricação do ferro pode ser oferecido, podendo ser usado apropriadamente no tratamento de granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço, de modo a obter sinter.
De acordo com a presente montagem, no tratamento de granulação de matérias-primas para fabricação do ferro e aço contendo partículas finas de minério de ferro, o uso, especialmente de um composto polimérico que satisfaça as condições (A), (B), especificamente, um composto polimérico solúvel em água que contém um grupo carboxila e/ou seu sal, possui um número de peso molecular médio de 500 ou mais e 20.000 ou menos, possui polidispersidade de 1,2 ou mais e 12.0 ou menos, conforme indicado pelo peso molecular médio/número de peso molecular médio, e possui uma força de dispersão de argila de 0,5 ou mais, podendo permitir o minério de ferro granulado (pseudo-partículas) possua um índice 61 muito maior do que os ligantes convencionais, mesmo se o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro for usado em 0,1% em peso ou menos, em relação ao minério de ferro. 0 índice GI, conforme observado anteriormente, é um índice indicando a redução do teor de partículas finas antes e após a granulação e se refere à proporção das partículas finas aderindo a uma partícula de núcleo. Um índice GI maior significa uma quantidade reduzida de teor de partícula fina (isto é, aperfeiçoamento da propriedade de granulação). Especificamente, em um futuro próximo, minério de ferro de alta qualidade será difícil de ser encontrado; as matérias-primas disponíveis para fabricação de ferro e aço terão uma propriedade fraca de granulação maior. Quanto maior o teor de partículas finas (o pior da propriedade de granulação), pior a capacidade de permeabilidade na sinterização. Isto leva a produtividade inferior e possivelmente nenhuma produção. Portanto, o fornecimento de um agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro que produza um índice GI alto é uma proposta séria na fabricação de sinter ou pelotas. Será detalhado nos Exemplos a seguir , como a força de dispersão da argila e o índice GI são medidos. A adição do agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro às matérias-primas para fabricação de ferro e aço não está limitado de que forma for. Contudo, preferivelmente, o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro na forma de uma solução aquosa é misturado com água adicionada no máquina de granulação, ou aspergida às matérias-primas para fabricação de ferro e aço no curso da agitação. Estes processos podem adicionar fácil e uniformemente o agente de tratamento e obter a pseudo-granulação sem aglomeração irregular, desta forma adicionalmente reduzindo as partículas finas.
Adicionalmente, a presente montagem é aplicável ao processo de tratamento que envolve (i) mistura, amassamento e granulação de parte das matérias-primas para fabricação de ferro e aço de acordo com a distribuição de grau de granulação, propriedade de granulação, composição, etc. de cada nome comercial ou das matérias-primas para fabricação de ferro e aço contendo fluxo, combustível, etc. e (ii) mistura subsequente com outras matérias-primas para fabricação de ferro e aço e granulação da mistura, onde a pseudo-granulação é obtida por adição do agente de tratamento .de granulação para fabricação de ferro da presente montagem âs matérias-primas para fabricação de ferro e aço. Quando, por exemplo, parte das matérias- primas para fabricação de ferro e aço mostra uma propriedade de granulação fraca, a propriedade de pseudo- granulação pode ser obtida por adição do agente de tratamento àquela parte que mostra uma propriedade de granulação. Assim, uma pequena quantidade do agente de tratamento pode granular eficazmente as matérias-primas para fabricação de ferro e aço.
Desta maneira, como para o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro da presente montagem, as matérias-primas para fabricação de ferro e aço, máquina de granulação, os tempos e locais de adição do agente, etc. podem ser livremente escolhidos e usados em combinação; seu uso combinado não é limitado a qualquer modo específico.
Isto é, no processo de tratamento de granulação que inclui múltiplas etapas de tratamento e onde cada processo de tratamento pode ser combinado com qualquer agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro, a pseudo-granulação é também obtida por adição do agente de tratamento da presente montagem às matérias-primas para fabricação de ferro e aço. 0 agente de tratamento de granulação para fabricação do ferro da presente invenção é, naturalmente, também aplicável aos processos de pseudo- granulação disponíveis comercialmente (dispositivo).
Como no precedente, o processo de tratamento de granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço da presente montagem é disposto para adicionar o agente de tratamento de granulação mencionado anteriormente para fabricação de ferro da presente montagem, às matérias- primas para fabricação de ferro e aço. A disposição pode oferecer um processo de tratamento de granulação que é apropriado para realizar um tratamento de granulação (pseudo-granulação ou peletização) em matérias-primas para fabricação de ferro e aço (materiais de sinterização ou materiais de peletização) contendo partículas finas de minério de ferro para produzir sinter.
Adicionalmente, como no precedente, o processo de tratamento de granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço da presente montagem é preferivelmente disposto para ajudar o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro na forma de uma solução aquosa. A disposição pode, na realização de um tratamento de granulação (pseudo-granulação ou peletização) em matérias- primas para fabricação de ferro e aço (materiais de sinterização ou materiais de peletização) contendo partículas finas de minério de ferro, oferecer um processo de tratamento de granulação que possui melhores efeitos de redução de partícula fina e adicionalmente aperfeiçoa a produtividade da máquina de sinterização.
Adicionalmente, como no precedente, o processo de tratamento de granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço da presente montagem é preferivelmente disposto para adicionar o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro, às matérias-primas para fabricação de ferro e aço a 0,001% em peso a 50% em peso. A disposição pode, na realização de um tratamento de granulação (pseudo-granulação ou peletização) em matérias- primas para fabricação de ferro e aço (materiais de sinterização ou materiais de peletização) contendo partículas finas de minério de ferro, oferecer um processo de tratamento de granulação que possuir melhores efeitos de redução de partícula fina e adicionalmente aperfeiçoa a produtividade da máquina de sinterização.
Adicionalmente, como no precedente, o processo de tratamento de granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço da presente montagem é preferivelmente disposto para envolver múltiplas etapas de tratamento e combinar o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro e qualquer um dos processos de tratamento. A disposição pode, na realização de um tratamento de granulação (pseudo-granulação ou peletização) em matérias-primas para fabricação de ferro e aço (materiais de sinterização ou materiais de peletização) contendo partículas finas de minério de ferro, oferecer um processo de tratamento de granulação que possua melhores efeitos de redução de partícula fina e adicionalmente aperfeiçoe a produtividade da máquina de sinterização.
Montagem 3 Um agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro de uma presente montagem é um agente de tratamento para uso na granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço (materiais de sinterização ou materiais de peletização) incluindo partículas finas de minério de ferro, o agente de tratamento incluindo, pelo menos um composto selecionado do grupo consistindo em: (a) um polímero possuindo um grupo ácido e uma cadeia de polialquileno glicol; (b) condensado de β-naftaleno sulfonato de formalina; (c) condensado de melamina sulfonato de formalina; (d) aminoácido sulfônico poliaromático e (e) sulfonato de lignina desnaturado.
Além disto, um processo de tratamento de granulação da presente montagem é um processo de granulação de matérias- primas para fabricação de ferro e aço, por exemplo, incluindo as etapas de mistura e ajuste do teor de água das matérias-primas, o processo incluindo a etapa de adição do agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro às matérias-primas para fabricação de ferro e aço.
Os compostos poliméricos (a) a (e) que possuem uma força de dispersão alta, são menos suscetíveis às influências de um íon metálico polivalente, em comparação a um dispersante geral.
Na granulação do minério de ferro, os compostos poliméricos (a) a (e) possuem um papel de dispersão, na água para granulação, das partículas finas de minério de ferro na ordem submícron. 0 minério de ferro disperso em água obtido desta forma funciona como um ligante como argila, de modo a ligar as partículas do minério de ferro possuindo um tamanho de supermícron e minério de ferro na ordem de milímetros, desta forma produzindo as pseudo-partículas. Como resultado, as partículas finas são reduzidas na quantidade.
Além disto, os compostos poliméricos (a) a (e) impedem a deterioração do efeito de granulação por sua propriedade de que eles são menos suscetíveis a influência do íon metálico polivalente, mesmo no caso onde um ligante, tal como, cal queimada, para produzir um íon cálcio de concentração alta é usado em conjunto com os compostos poliméricos (a) a (e) em combinação.
Como para o composto polimérico (a), isto é, o polímero possuindo um grupo ácido e uma cadeia de polialquileno glicol, que é um dos dispersantes para uso na presente montagem, o grupo ácido pode ser introduzido por polimerização (copolimerização), de pelo menos um monômero selecionado de, por exemplo, um grupo constituindo o grupo ácido incluindo monômeros e/ou seus sais listados na Montagem 1. Contudo, a introdução do grupo ácido não está limitada a este processo.
Além disto, no caso onde os sais do grupo ácido incluindo monômeros são usados como monômeros, a saber, o grupo ácido incluindo monômeros, exemplos de suas bases neutralizadas sendo as bases neutralizadas listadas na Montagem 1. Contudo, suas bases neutralizadas não são limitadas aquelas.
Apenas um ou mais de dois dos grupos ácidos derivados do grupo ácido incluindo monômero podem ser incluídos.
Entre os grupos ácidos derivados do grupo ácido incluindo monômero, um grupo carboxila e/ou seu sal é preferível. É adicionalmente preferível introduzir o grupo ácido por polimerização (copolimerização) de pelo menos um monômero selecionado do grupo constituído de ácido (met)acrílico, ácido maleico e seus sais, como um do constituinte polimerizãvel. A cadeia de polialquileno glicol contida no composto polimérico (a) pode ser introduzida por polimerização (copolimerização) como um dos constituintes polimerizáveis, o monômero incluindo uma cadeia de polialquileno glicol, por exemplo.
Um exemplo específico do monômero para introdução na cadeia polialquileno glicol no composto polimérico (a), isto é, o monômero para constituir a cadeia polialquileno glicol do composto polimérico (a), é um monômero representado pela seguinte fórmula geral (1): Onde, R1, R2 e R3, independentemente, são um átomo de hidrogênio, um grupo alquila possuindo 1 a 3 átomos de carbono, um grupo -COOH ou os sais do mesmo R4 é um grupo alquileno possuindo 2 a 4 átomos, R5 é um átomo de hidrogênio, um grupo -CH3 ou um grupo -CH2CH3, X é um grupo -CH2, um grupo -CH2CH2-, um grupo -CH2 (CH3) CH-, um grupo >C=0 ou um grupo -CONHCH2, e n é um inteiro positivo não inferior a 5 e não superior a 300.
Exemplos do monômero representado pela fórmula geral (1) incluem, porém não estão limitados ao polialquileno glicol listado na Montagem 1: especificamente, ésteres (met)acrílicos de polialquileno glicol, tais como, éster mono(met)acrilato de polietileno glicol, éster monometacrilato de metoxipolietileno glicol, éster monoacrilato de metoxipolietileno glicol; monômeros do éster polialquileno glicol monoalquenila preparados por adição de etilenóxido ao 3-metil-3-buten-l-ol; monômeros de éter polietileno glicol monoetila preparados por adição de etilenóxido ao álcool alila; éster meio polietileno glicol maleato preparado por adição de polietileno glicol ao anidrido maleico. Aqueles monômeros incluindo uma cadeia de polialquileno glicol podem ser usados em separado.
Alternativamente, dois ou mais dos monômeros incluindo uma cadeia de polialquileno glicol podem ser usados em combinação. Dentre os monômeros incluindo uma cadeia polialquileno glicol, os monômeros cujo número médio de unidades recorrentes, que é representado por n, não é inferior a 10 e não superior a 100, são preferidos, porque estes monômeros são facilmente obtidos e aperfeiçoam a propriedade de pseudo-granulação.
Além disto, a introdução da cadeia de polialquileno glicol no composto polimérico (a) pode ser realizada por reação de polialquileno glicol após polimerização, sem copolimerização do monômero incluindo uma cadeia polialquileno glicol, por exemplo, por meio-esterificação por adição de polialquileno glicol após copolimerização de anidrido maleico. A saber, o composto polimérico (a) da presente montagem pode ser obtido por polimerização (copolimerização) do constituinte polimermizável (constituinte do monômero) incluindo o monômero listado anteriormente incluindo o grupo ácido e/ou seu sal e um monômero incluindo uma cadeia de polialquileno glicol, por exemplo, um monômero representado pela fórmula geral (1), alternativamente, por reação de adição do monômero incluindo uma cadeia de polialquileno glicol após a polimerização (copolimerização do constituinte polimerizável (constituinte monomérico) incluindo o monômero listado anteriormente contendo o grupo ácido e/ou seu sal. A cadeia de polialquileno glicol possui uma tendência a ter uma propriedade de pseudo-granulação superior, quando ele possui uma propriedade hidrófila maior. É preferível que a cadeia de polialquileno glicol inclua uma unidade constituinte derivada de polietileno glicol, tal como, copolímeros de bloco de polipropileno glicol polietileno glicol, a unidade constituinte representada pela fórmula geral (2) : Onde R6 é um grupo alquila possuindo 1 a 3 carbonos, e n é um inteiro positivo não inferior a 5 e não superior a 300. Especialmente preferida é uma cadeia polialquileno glicol incluindo uma unidade constituinte derivada de polietileno glicol cujo número médio de unidades recorrentes, que é representado por n, não é inferior a 10 e não superior a 100, uma vez que tal cadeia de polialquileno glicol é fácil de ser obtida e aperfeiçoa a propriedade de pseudo-granulação.
No caso, a cadeia de polialquileno glicol inclui a unidade constituinte derivada de polietileno glicol, a unidade constituinte derivada de polietileno glicol contabiliza preferivelmente 30% mol ou mais, preferivelmente 50% mol ou mais, preferivelmente 80% mol e mais preferivelmente 100% mol da cadeia de polialquileno glicol. Em outras palavras, é mais preferível que a cadeia de polialquileno glicol seja uma cadeia de polietileno glicol.
Conforme descrito acima, o polialquileno glicol possui o número médio de unidades recorrentes preferivelmente não inferior a 5 e não superior a 300 e, mais preferivelmente, não inferior a 10 e não superior a 100. Se o número de unidades recorrentes for inferior a 5, é impossível obter- se um efeito suficiente do polialquileno glicol, desta forma deteriorando significativamente a propriedade de pseudo-granulação quando cal queimada é usada em conjunto.
Por outro lado, se o número de unidades recorrente for superior a 300, a propriedade do polialquileno glicol prevalece, desta forma obtendo uma propriedade de pseudo- granulação equivalente àquela do polialquileno glicol. Isto pode conduzir a falha na obtenção do aperfeiçoamento da propriedade de pseudo-granulação, quando a cal queimada é usada.
Além disto, quando da obtenção do composto polimérico (A) outro monômero copolimerizável pode ser adicionalmente copolimerizado com o monômero, caso necessário. Em outras palavras, caso necessário, o composto polimérico da presente montagem pode incluir uma unidade estrutural derivada de outro monômero (monômero copolimerizável) capaz de copolimerizar com o monômero, além do monômero constituindo o grupo ácido e a cadeia de polialquileno glicol.
Exemplos de monômeros copolimerizáveis são aqueles listados na Montagem 1, especificamente: ésteres alquila do ácido (met)acrílico, ésteres cicloalquila do ácido (met)acrílico; éster do ácido met(acrílico incluindo um grupo hidroxila; estireno e ou seus derivados; (met)acrilamida e seus derivados; acetato vinílico; (met)acrilonitrila; n-vinil-2-pirrolidona; monômeros contendo uma base; monômeros (met)acrilamida capazes de serem reticulados; monômeros do tio silano cujo grupo hidrolisável é diretamente ligado ao átomo de silício; monômeros incluindo um grupo epóxi; monômeros incluindo um grupo oxazolina; monômeros incluindo um grupo aziridina; monômeros incluindo um grupo halogênio; ésteres do ácido (met)acrílico polifuncional incluindo vários dos grupos insaturados; amida (met)acrila polifuncional incluindo vários grupos insaturados; compostos alila polifuncionais incluindo vários grupos insaturados; (met)acrilato de alila; divinilbenzeno e semelhantes. Contudo, o monômero copolimerizável não está limitado a estes. Aqueles monômeros podem ser usados unicamente ou dois ou mais deles podem se usados em combinação.
Adicionalmente, para ajuste do peso molecular, é possível usar agente de transferência de cadeia, cujos exemplos são listados na Montagem 1, além do monômero.
Aqueles agentes de transferência de cadeia podem se usados unicamente ou dois ou mais dos agentes de transferência de cadeia podem ser usados em combinação. Não existe limitação específica de como o agente de transferência de cadeia é usado. Contudo, quantidade adequada do agente de transferência de cadeia está em uma faixa entre 0,005 mol a 0,15 mol por um mole do monômero, isto é, o monômero incluindo um grupo ácido e o monômero copolimerizável capaz de copolimerização com o monômero incluindo um grupo ácido. A porcentagem do grupo ácido no composto polimérico (a) não é especificamente limitada. Contudo, seu limite inferior é preferivelmente de 10% em mol e mais preferivelmente 20% em mol, embora seu limite superior seja preferivelmente de 90% em mol e, mais preferivelmente, 80% em mol.
Neste meio tempo, a porcentagem da cadeia de polialquileno glicol no composto polimérico (a) não é especificamente limitada. Contudo, seu limite inferior é preferivelmente de 10% em mol e mais preferivelmente 20% em mol, enquanto seu limite superior é preferivelmente de 90% em mol e, mais preferivelmente 80% em mol.
Além disto, no caso do composto polimérico (a) incluindo uma unidade estrutural derivada do monômero copolimerizável, a porcentagem da unidade estrutural derivada do monômero copolimerizável no composto polimérico (a) não é especificamente limitada, embora a porcentagem seja preferivelmente inferior a 50% em mol, e mais preferivelmente inferior a 30% em mol.
Conforme descrito acima é possível obter facilmente o composto polimérico (a) por polimerização (copolimerização) do constituinte monomérico que forma o grupo ácido e a cadeia de polialquileno glicol, por exemplo, um constituinte monomérico (composição monomérica) incluindo pelo menos os monômeros constituindo o grupo ácido e a cadeia de polialquileno glicol (que são derivados de monômeros respectivamente diferentes). Não há limitação específica de como o composto polimérico é fabricado, isto é, o constituinte monomérico pode ser polimerizado por qualquer processo de polimerização. Por exemplo, os vários processos de polimerização convencionais e bem conhecidos listados na Montagem 1 podem ser aplicados. Entre aqueles processos de polimerização, o processo de polimerização de solução aquosa é preferível em termos de redução de custo de polimerização (custo de produção), segurança, etc. 0 processo de polimerização pode usar qualquer iniciador de polimerização, contanto que o iniciador de polimerização possa ser decomposto por calor ou reação de oxidação-redução, de modo a produzir uma molécula radical.
No caso do processo de polimerização de solução aquosa ser aplicado, um iniciador de polimerização solúvel em água é preferido. Exemplos específicos de iniciador de polimerização são os iniciadores de polimerização listados na Montagem 1. Contudo, os iniciadores de polimerização não são limitados aos mesmos. A polimerização pode ser usada unicamente ou dois ou mais iniciadores de polimerização podem se usados em combinação. Além disto, uma quantidade do iniciador de polimerização pode se ajustada arbitrariamente de acordo com a composição do constituinte monomérico e condições de polimerização.
As condições de polimerização, tais como, temperatura de reação e tempo de reação podem ser arbitrariamente ajustados de acordo com a composição do constituinte monomérico, isto é, a constituição da composição monomérica e o tipo de iniciador de polimerização e semelhantes.
Contudo, a temperatura de reação está preferivelmente na faixa entre 0°C e 100°C e mais preferivelmente na faixa entre 40°C e 95°C. Adicionalmente, um tempo de reação apropriado está na faixa entre 3 horas e 15 horas, aproximadamente. No caso do processo de polimerização de solução aquosa ser aplicado, por exemplo, o processo de adição de banho, o processo de adição de divisão, o processo de gotejamento de constituinte, o processo de alimentação de energia e o processo de gotejamento de múltiplos estágios podem se aplicados como um processo de alimentação a um sistema de reação do constituinte monomérico, mesmo que não exista limitação específica como para o processo de alimentação.
Na fabricação do composto polimérico (a), a porcentagem de constituinte não volátil, na qual o composto polimérico (a) está incluído, é uma solução aquosa do polímero que não está especificamente limitada. Porém, é preferível que a porcentagem não seja superior a 60% em peso. Uma solução aquosa de polímero na qual a porcentagem de constituinte não volátil é superior a 60% em peso fornece viscosidade muito alta e uma estabilidade de dispersão baixa, desta forma causando agregação.
Além disto, é preferível que o composto polimérico (a) possua, preferivelmente, um peso molecular médio em peso não inferior a 1.000 e não superior a 500.000. Além disto, é mais preferível que seu limite inferior (peso molecular médio em peso) seja de 2.000, e seu limite superior (peso molecular médio em peso) é de 100.000. Se o peso molecular médio em peso for inferior a 1.000, a propriedade de pseudo-granulação tende a ser deteriorada. Por outro lado, se o peso molecular médio em peso for superior a 500.000, a viscosidade torna-se muito alta, desta forma não fornecendo o composto polimérico (A) suficientemente para todo o minério de ferro. Isto pode resultar na deterioração da propriedade de pseudo-granulação. 0 composto polimérico (a) é dissolvido em água ou intumescimento, por ser, pelo menos parcialmente, neutralizado por uso de um neutralizador básico.
Alternativamente, o composto polimérico (a) como ele está, é dissolvido em água ou intumescido (sem a neutralização).
Fazendo isto, uma capacidade suficiente (efeito) do agente de tratamento da presente montagem, na qual o composto polimérico (a) é usado pode ser obtida com uma pequena quantidade do agente de tratamento. Exemplos de neutralizador são, especificamente·, hidróxidos de metal alcalino, tais como, hidróxido de sódio e hidróxido de potássio; carbonatos básicos, tais como, carbonato de sódio, carbonato de hidrogênio sódio, carbonato de amônio e carbonato de hidrogênio amônio e bases incluindo um nitrogênio, tais como, amônia aquosa, monoetanol amina e semelhantes. Contudo, o neutralizador não é limitado a estes.
Desta maneira, o composto polimérico (a) usado no agente de tratamento da presente montagem é obtido. Mesmo se uma quantidade muito pequena de composto polimérico (a) for usada na granulação da matéria-prima para fabricação de ferro e aço, o composto polimérico (A) é muito eficaz no fornecimento da propriedade de pseudo-granulação e aperfeiçoa a eficiência de produção de uma máquina de sinterização. A saber, o agente de tratamento incluindo o composto polimérico (a) funciona como o ligante para granular (para pseudo-granular ou peletizar) as matérias- primas para fabricação de ferro e aço. Desta forma, é possível prover de forma barata o agente de tratamento apropriado para o tratamento de granulação de matérias- primas para fabricação de ferro e aço, a fim de obter o sinter.
Adicionalmente, o composto polimérico (b) que é um dos dispersantes para uso na presente montagem, que é, o condensado de β-naftaleno sulfonato de formalina é preparado por reação, com ácido sulfúrico concentrado, de óleo naftaleno obtido por fração de alcatrão de carvão, de modo a obter o óleo naftaleno sulfonado e então condensado o óleo de naftaleno sulfonado com aldeído fórmico. Por exemplo, o composto polimérico (b) possui a estrutura representada pela seguinte fórmula geral (3): Onde, independentemente, R7 e R8 são um átomo de hidrogênio, um grupo -CH3 ou um grupo -CH2 CH3, M é um íon metálico alcalino, um íon metálico alcalino terroso ou uma base incluindo um nitrogênio e p é um inteiro positivo variando de 1 a 10.000.
Observe que, em muitos casos, o óleo naftaleno usado aqui é uma mistura de naftaleno, tionaftaleno, metilnaftaleno e semelhantes. Como o condensado de β- naftaleno sulfonato de formalina, é possível usar um condensado de β-naftaleno sulfonato de formalina bem conhecido e convencional, por exemplo, um condensado de β- naftaleno sulfonato de formalina disponível comercialmente. Não existe limitação específica quanto as condições de fabricação ou semelhantes, com relação ao condensado de β- naftaleno sulfonato de formalina. 0 condensado de β-naftaleno sulfonato de formalina que é o composto polimérico (c), é um composto polimérico solúvel em água, preparado por reação de condensação de melamina em solução aquosa de aldeído fórmico e então sulfonação da melamina assim condensada com sulfeto de sódio. Por exemplo, o composto polimérico (c) possui uma unidade estrutural representa pela seguinte fórmula geral (4) : Onde M é um íon metálico alcalino, íon metálico alcalino terroso ou uma base incluindo um nitrogênio e q é um inteiro positivo variando de 1 a 10.000. Novamente, é possível usar um condensado de melamina sulfonato de formalina convencional e bem conhecido, por exemplo, um condensado de melamina sulfonato de formalina disponível comercialmente e não há limitação específica com relação as condições de fabricação e semelhantes, como para o condensado de melamina sulfonato de formalina. O aminoácido sulfônico poliaromático que é o composto polimérico (d) é um composto polimérico solúvel em água preparado por condensação de sulfonato de aminobenzeno e fenol com aldeído fórmico, o sulfonato de aminobenzeno sendo preparado por sulfonação de anilina. Por exemplo, o composto polimérico (d) possui uma unidade estrutural representada pela seguinte fórmula geral (5): Onde M é um íon metálico alcalino, íon metálico alcalino terroso ou uma base incluindo um nitrogênio e r e s são, independentemente, inteiros positivos variando de 1 a 10.000. Novamente, é possível usar um aminoácido sulfônico poliaromático convencional e bem conhecido, por exemplo, um aminoácido sulfônico poliaromático disponível comercialmente e não há limitação específica com relação as condições de fabricação e semelhantes, como para o aminoácido sulfônico poliaromático convencional.
Adicionalmente, o sulfonato de lignina desnaturado, que é o composto polimérico (e) , é um polímero preparado por desnaturação de sulfonato de lignina que é obtido por adição de ácido sulfúrico concentrado à solução residual de polpa e conjugação assim do sulfonato de lignina desnaturado com o sulfonato de β-naftaleno e semelhantes.
Por exemplo, o composto polimérico (e) possui uma unidade estrutural representada pela fórmula geral (6) que se segue: Onde R9 é um grupo derivado de condensado de β- naftaleno sulfonato de formalina ou um grupo -COOH, M é um íon metálico alcalino, íon metálico alcalino terroso ou uma base incluindo um nitrogênio e t é um inteiro positivo variando de 1 a 10.000. Novamente, é possível usar um sulfonato de lignina desnaturado convencional e bem conhecido, por exemplo, um sulfonato de lignina desnaturada disponível comercialmente e não há limitação específica com relação as condições de fabricação e semelhantes, como para o sulfonato de lignina desnaturado. 0 sulfonato de lignina desnaturado possui uma propriedade de dispersão melhor que a do sulfonato de lignina simples.
Nas fórmulas gerais (3) a (6), entre o substituiente representado por M, exemplos de íon metálico alcalino são, especificamente, íons de metais alcalinos, tais como, potássio e sódio. Além disto, exemplos de íon metálico alcalino terroso são, por exemplo, íons de metais alcalino terrosos, tais como, cálcio. Além disto, exemplos de base incluindo um nitrogênio são aminas primarias a quaternárias. É preferivelmente que aqueles compostos poliméricos (b) a (e) tenham um peso molecular médio em peso não inferior a 1.000 e não superior a 500.000. Além disto, seu limite inferior (peso molecular médio em peso) é preferivelmente de 2.000, enquanto o limite superior é preferivelmente de 100.000. Se o peso molecular médio em peso for inferior a 1.000, a propriedade de pseudo- granulação tende a ser deteriorada. Se o peso molecular médio em peso exceder 500.000, a viscosidade torna-se muito alta, desta forma não provendo os compostos poliméricos (b) a (e) suficientemente ao minério de ferro total. Isto pode resultar na deterioração da propriedade de pseudo- granulação.
Aqueles compostos poliméricos (b) a (e) são caracterizados por incluir um grupo sulfonato. Em razão do grupo sulfonato, os compostos poliméricos (b) a (e) são dispersantes menos suscetíveis à influência dos metais polivalentes. Os compostos poliméricos (b) e (e) possuem um sistema de estabilização de dispersão diferente daquele do composto polimérico (a). A saber, os compostos poliméricos (b) a (e) são estabilizados por repulsão elétrica entre os íons sulfonato.
Por outro lado, o composto polimérico incluindo o grupo ácido e a cadeia de polialquileno glicol, que é o composto polimérico (a), é estabilizado por uma estrutura estérica de polietileno glicol. Estudos feitos pelos presentes cessionários e outros mostraram que a diferença entre o sistema de estabilização de dispersão forneceu uma propriedade de pseudo-granulação maior em relação ao composto polimérico (a), em comparação aos compostos poliméricos (b) a (e) . Em razão disto, o composto polimérico (a) é apropriado como um ligante para granulação do minério de ferro. 0 conteúdo (porcentagem) dos compostos poliméricos (a) a (e) no agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro da presente invenção pode ser estabelecido arbitrariamente, de acordo com a propriedade de granulação (tipo) de materiais de sinterização (minério de ferro), tipos de compostos poliméricos (a) a (e), um tipo de máquina de granulação a ser usado. Assim, o agente de tratamento de granulação pode ter qualquer teor (porcentagem) dos compostos poliméricos (a) a (e). Contudo, na fabricação de sinter, é preferível que uma porcentagem total dos compostos poliméricos (a) a (c) seja adicionada ao agente de tratamento de granulação com relação aos materiais de sinterização (minério de ferro, fluxo, combustível e semelhantes) (onde os compostos poliméricos (a) a (e) podem se usados unicamente ou dois ou mais compostos poliméricos (a) a (e) podem ser usados em conjunto em combinação) sendo preferivelmente estabelecida para ter um limite inferior preferivelmente de 0,001% em peso e, mais preferivelmente de 0,005% em peso e um limite superior preferivelmente de 2% em peso e, mais preferivelmente de 1% em peso. Se a porcentagem total dos compostos poliméricos (a) a (e) exceder 2% em peso, com relação aos materiais de sinterização, a quantidade de agente de tratamento com relação aos materiais de sinterização torna-se muito alta, desta forma produzindo grandes grumos de materiais de sinterização, e não sinterizando o interior dos grumos dos materiais de sinterização.
Por outro lado, se a porcentagem total dos compostos poliméricos (a) a (e) for inferior a 0,001% em peso com relação aos materiais de sinterização, os compostos poliméricos (a) a (e) podem não funcionar suficientemente, especialmente para aperfeiçoar a propriedade de pseudo- granulação no caso dos compostos poliméricos serem suados na granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço incluindo partículas de minério de ferro.
Além disto, na fabricação das pelotas, o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro da presente invenção pode ter qualquer porcentagem de compostos poliméricos (a) a (e). Contudo, é preferível que a porcentagem total dos compostos poliméricos (a) a (e) seja adicionada no agente de tratamento de granulação com relação aos materiais em pelotas (minério de ferro, poeira, materiais de carvão e semelhantes) (onde os compostos poliméricos (a) a (e) podem ser usados unicamente ou dois ou mais dos compostos poliméricos (a) a (e) podem ser usados em conjunto) sendo estabelecida para ter um limite inferior preferivelmente de 0,005% e, mais preferivelmente de 0,01% em peso e um limite superior preferivelmente de 5% em peso e, mais preferivelmente de 1% em peso. Se a porcentagem total dos compostos poliméricos (a) a (e) com relação aos materiais de pelotas exceder a 5% em peso, a quantidade do agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro torna-se muito alta com relação aos materiais de pelotas, desta forma causando excesso de granulação, o que causa grandes grumos ou materiais em pelotas. Isto pode causar efeitos adversos, tais como, diâmetros de partículas muito grandes dos materiais de pelotas.
Uma quantidade de agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro a ser adicionada aos materiais de sinterização (minério de ferro, fluxo, combustível e semelhantes) não é especificamente limitada. Contudo, a quantidade de agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro que pode ser adicionada aos materiais de sinterização é preferivelmente ajustada de modo a ter um limite inferior preferivelmente de 0,001% em peso e, mais preferivelmente de 0,005% em peso e um limite superior preferivelmente de 10,0% em peso e, mais preferivelmente de 8,0% em peso.
Uma quantidade de agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro a ser adicionada aos materiais de pelota (minério de ferro, pelota, materiais de carvão e semelhantes) não é especificamente limitada. Contudo, a quantidade de agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro tem um limite inferior, preferivelmente de 0,01% em peso e, mais preferivelmente de 0,05% em peso e um limite superior preferivelmente de 50,0% em peso e, mais preferivelmente de 30% em peso. Se a quantidade de agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro exceder a 50% em peso, isto resulta em granulação excedente, desta forma produzindo grandes grumos de materiais em pelotas. Além disto, o limite inferior da quantidade de agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro depende da propriedade de granulação dos materiais em pelotas, uma quantidade de água adicionada e o máquina de granulação a ser usado. É desejável dispor tal que, o agente de tratamento de granulação seja usado o menos possível.
Em outras palavras, caso necessário, o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro pode incluir, adicionalmente, um diluente, tal como água, a fim de limitar a viscosidade do composto polimérico a ser usado, isto é, a viscosidade do agente de tratamento dependendo do tipo de composto polimérico a ser usado. A solução aquosa de polímero incluindo o composto polimérico (a) obtido pelo processo de polimerização de solução aquosa ou os compostos poliméricos (a) a (e) podem ser usados como o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro da presente invenção, com adição de água ou semelhante aos materiais de sinterização ou os materiais de pelotas.
Portanto, o teor (porcentagem) de compostos poliméricos (a) a (e) incluídos no agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro da presente montagem pode ser arbitrariamente selecionado, dependendo da propriedade de granulação (tipo) de ferro (minério de ferro) dos materiais de sinterização, o tipo de compostos poliméricos (a) a (e) e o tipo de máquina de granulação a ser usado e não existe limitação específica para o conteúdo dos compostos polimerizáveis (a) a (e) . No caso de água ou semelhantes serem adicionados às matérias-primas para fabricação de ferro e aço, 50% em peso ou mais são preferíveis, 80% ou mais são mais preferíveis e 100% ou mais são especialmente preferíveis. Em outras palavras, é especialmente preferido que o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro seja composto de um composto polímero selecionado de pelo menos um tipo de composto selecionado do grupo de compostos poliméricos (a) a (e) .
Além disto, no caso do agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro conter água, o teor (porcentagem) dos compostos poliméricos (a) a (e) no agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro pode ser arbitrariamente selecionado e é unicamente necessário para satisfazer as condições mencionadas anteriormente.
Assim, não existe limitação específica com relação ao teor (porcentagem) dos compostos poliméricos (a) a (e) no agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro.
Contudo, o teor (porcentagem) preferivelmente não é inferior a 0,1% em peso e não superior a 80% em peso, mais preferivelmente não inferior a 0,5% em peso e não superior a 70% em peso e especial e preferivelmente não inferior a 1% em peso e não superior a 60% em peso.
Além disto, a razão de composição entre os compostos poliméricos não é especificamente limitada, onde dois ou mais dos compostos poliméricos (a) a (e) devem ser usados em combinação.
Adicionalmente, outro constituinte, por exemplo, os outros aditivos de granulação, tais como, cal queimada, ou semelhantes, que são convencionais e bem conhecidos podem se usados, caso necessário, para aperfeiçoar adicionalmente as propriedades de pseudo-granulação, à medida que a adição de outros aditivos de granulação esconde as propriedades dos compostos poliméricos (a) a (e), especialmente a propriedade de aperfeiçoamento da propriedade de pseudo- granulação, quando os compostos poliméricos sã usados na granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço incluindo partículas de minério de ferro.
Uma vez que os compostos poliméricos (a) a (e) não são suscetíveis a influência dos íons metálicos polivalentes, os compostos poliméricos (a) a (e) ao contrário não deterioram o efeito de granulação e podem reduzir suficientemente a quantidade de partículas finas incluídas nos materiais de sinterização, mesmo se os compostos poliméricos (a) a (e) forem usados em conjunto com cal queimada. Uma vez que a cal queimada é cara e deve ser manuseada com cuidado, portanto, é preferível realizar, em ausência de cal queimada, o tratamento de granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço usando o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro da presente montagem. É preferível não adicionar cal queimada, ou mesmo se a cal queimada for adicionada, o teor de cal queimada não é superior a 0,1% em peso com relação ao minério de ferro. Além disto, convencional mente, é de praxe usar cal queimada para granulação de minério de ferro. Mesmo que um ligante que não cal queimada for usado, a cal queimada é também usada em combinação. Contudo, para o aperfeiçoamento da propriedade de pseudo-granulação na matéria-prima para fabricação de ferro e aço, é mais eficaz que o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro não inclua cal queimada ou ele não seja usada em conjunto com a cal queimada. Por esta razão, se o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro incluir cal queimada, é preferível que a porcentagem de cal queimada no agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro seja ajustada para não ser superior a 0,1% em peso com relação ao minério de ferro, quando o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro é adicionado. Além disto, não se conhece um outro ligante que não cal queimada, que é altamente eficaz para reduzir a quantidade de partículas finas nos materiais de sinterização, mesmo se ele for usado em conjunto com cal queimada.
Mesmo em uma quantidade muito pequena, os compostos poliméricos (a) a (e) da presente montagem são excelentes para aperfeiçoar a propriedade de pseudo-granulação, podendo aperfeiçoar a eficiência de produção do máquina de sinterização quando se granula matérias-primas para fabricação de ferro e aço. Em outras palavras, o agente de tratamento funciona como um ligante para granulação (pseudo-granulação ou peletização) das matérias-primas para fabricação de ferro e aço. Desta forma, é possível prover inesperadamente o agente de tratamento apropriado para uso no tratamento de granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço, a fim de obter o minério desej ado.
Especialmente, o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro fornece ao minério de ferro granulado um índice GI de 55% ou mais, mesmo se a quantidade do agente de tratamento não for superior a 0,1% em peso com relação ao minério de ferro. Não existe limitação especifica nos processos de adição do agente de tratamento para matérias-primas para fabricação de ferro e aço. Contudo, especialmente preferido é um processo para preparação de uma solução aquosa do agente de tratamento e mistura do agente de tratamento na água a ser adicionada do máquina de granulação, ou um processo para preparação de uma solução aquosa de agente de tratamento e aspersão da solução aquosa nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço, que esteja sendo agitada.
Por aplicação destes processos é possível adicionar-se o agente de tratamento de forma simples e obter a pseudo- granulação sem aglomeração irregular, desta forma reduzindo as partículas finas.
Além disto, por adição do agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro da presente invenção às matérias-primas para fabricação de ferro e aço, é possível realizar a pseudo-granulação em um processo de tratamento de mistura, amassamento e parte de granulação das matérias- primas para fabricação de ferro e aço e então mistura a parte ao restante das matérias-primas de modo a granular o restante das matérias-primas, dependendo da distribuição do grau de granulação, propriedade de granulação, composição ou semelhante de marcas de matérias-primas incluindo os fluxo, combustível e semelhantes. Por exemplo, a parte das matérias-primas para fabricação de ferro e aço possui a dificuldade de ser granulada, a adição do agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro torna possível a pseudo-granulação das matérias-primas para fabricação de ferro e aço que são difíceis de serem granuladas. Portanto, é possível realizar a granulação eficazmente com uma pequena quantidade de agente de tratamento.
Conforme descrito acima, é possível selecionar arbitrariamente as combinações de matérias-primas para fabricação de ferro e aço, o máquina de granulação e o tempo para adição, quando o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro da presente montagem for usado. Portanto, não há limitação específica às combinações. A saber, mesmo no processo de tratamento de granulação onde vários processos de tratamento estão incluídos e os respectivos processos de tratamento são combinados com o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro, a pseudo-granulação pode ser obtida por adição do agente de granulação para fabricação de ferro da presente composição às matérias-primas para fabricação de ferro e aço. Naturalmente, é possível suar para o processo de pseudo-granulação bem conhecido (dispositivo), o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro da presente montagem.
Conforme descrito acima, um processo para realização do tratamento de granulação nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço da presente montagem é disposto tal que, o agente de tratamento de granulação da presente montagem, isto é, o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro é adicionado às matérias-primas. Isto torna o processo de tratamento de granulação apropriado ao tratamento de granulação (pseudo-granulação ou peletização) de matérias-primas para fabricação de ferro e aço (materiais de sinterização ou materiais de pelotas) incluindo as partículas finas de minério de ferro, a fim de obter o minério de ferro.
Além disto, conforme descrito acima, um processo para realizar o tratamento de granulação em matérias-primas para fabricação de ferro e aço da presente montagem é preferivelmente disposto, tal que, é adicionado o agente de tratamento de granulação da presente montagem que está na forma de uma solução aquosa. Isto melhora o processo de tratamento de granulação, que possui um efeito melhor de reduzir a quantidade de partículas finas no tratamento de granulação (pseudo-granulação ou peletização) de matérias- primas para fabricação de ferro e aço (materiais de sinterização ou materiais de pelotas) incluindo as partículas finas do minério de ferro e faz com que a eficiência de produção do máquina de sinterização seja melhorada.
Adicionalmente, conforme descrito acima, um processo para realizar o tratamento de granulação nas matérias- primas para fabricação de ferro e aço da presente montagem é disposto, tal que, o agente de tratamento de granulação da presente invenção, seja dispostos preferivelmente, tal que o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro a ser adicionado esteja em uma faixa entre 0,001% em peso e 50% em peso com relação às matérias-primas para fabricação de ferro e aço. Isto melhora o processo de tratamento de granulação que possui um efeito melhor na redução da quantidade de partículas finas no tratamento de granulação (pseudo-granulação ou peletização) de matérias- primas para fabricação de ferro e aço (materiais de sinterização ou materiais de pelotas) incluindo as partículas finas do minério de ferro e faz com que a eficiência de produção do máquina de sinterização seja melhorada.
Adicionalmente, conforme descrito acima, um processo para realização de um tratamento de granulação em matérias- primas para fabricação de ferro e aço da presente invenção é preferivelmente disposto de modo a incluir várias etapas de tratamento, onde o agente de tratamento de granulação é combinado com os respectivos processos de tratamento. Isto aperfeiçoa o processo de tratamento de granulação que possui um efeito melhor na redução da quantidade de partículas finas no tratamento de granulação (pseudo- granulação ou peletização) de matérias-primas para fabricação de ferro e aço (materiais de sinterização ou materiais de pelotas) incluindo as partículas finas do minério de ferro e faz com que a eficiência de produção do máquina de sinterização seja melhorada.
Montagem 4 Processo para realização de um tratamento de granulação em matérias-primas para fabricação de ferro e aço de acordo com a presente montagem, que é um processo de realizar um tratamento de granulação por submeter as matérias-primas (materiais de sinterização ou materiais de pelotas) à mistura, ajuste do teor de água, etc., sendo disposto de tal modo que o tratamento de granulação e realizado por adição de partículas finas às matérias-primas que já incluem minério de ferro na forma de partículas finas e especialmente na presente montagem, as partículas finas adicionadas às matérias-primas possuem potencial ζ não inferior a - 55mV de acordo com um teste de potencial ζ (discutido adiante) por um processo de difusão de luz por eletroforese.
Também, um processo de realização de um tratamento de granulação em matérias-primas para fabricação de ferro e aço, de acordo com a presente montagem, que é um processo de realização de um tratamento de granulação por submeter as matérias-primas (materiais de sinterização ou materiais de pelotas) à mistura, ajuste do teor de água, etc., sendo disposto de tal modo que as partículas finas e um adjuvante de partícula fina por ajuste do potencial ζ das partículas finas, são selecionadas de modo a serem adicionadas às matérias-primas, de modo que o potencial ζ não é inferior a - 55mV de acordo com um teste de potencial ζ (discutido adiante) por um processo de difusão de luz por eletroforese.
As partículas finas usadas no tratamento de granulação em matérias-primas para fabricação de ferro e aço, de acordo com a presente montagem, isto é, as partículas finas adicionadas às matérias-primas são partículas finas não superiores a 200 μιη de diâmetro médio. A função das partículas finas no tratamento de granulação é, embora não esteja realmente claro, melhorar a força de agregação da água na qual as partículas finas são dispersas. As partículas finas são dispersas em água que existe quando da granulação das matérias-primas, por exemplo, água adicional usada para granulação e o teor de água que é introduzido pelas matérias-primas e isto aumenta a força de agregação da água na qual as partículas finas são dispersas, de modo que a propriedade de pseudo- granulação e a resistência das pseudo-partículas após granulação são aperfeiçoadas e também a desintegração das pseudo-partículas em um leito de sinterização quando a sinterização for restrita, e conseqüentemente o rendimento de produção, etc., após a sinterização podem ser aperfeiçoados.
As matérias-primas geralmente incluem partículas finas que são originalmente aderidas e misturadas nas matérias- primas. Por ferro, para o minério de ferro que é usado como matéria-prima, as partículas finas de minério de fero e argila, tais como, argila de caulim são aderidas. Também com relação ao calcário as partículas finas de calcário (carbonato de cálcio) estão incluídas. Além disto, conforme descrito anteriormente, em alguns casos, o pó que é produzido na fundição do ferro, por exemplo, pó produto em um alto-forno, um forno de sinterização, um conversor, etc. é usado como a matéria-prima composta, quando da granulação das matérias-primas para fabricação de ferro e aço.
Contudo, estas partículas finas geralmente possuem força de autodispersão baixa em água e conseqüentemente não é possível aperfeiçoar significativamente a propriedade de pseudo-granulação. Usando água, a granulação dos minérios de ferro pode ser realizada em algum grau. Assim, isto de deve (i) as partículas finas não superiores a 200 μπι de diâmetro, que são aderidas à superfície dos minérios de ferro, (ii) partículas finas não superiores a 200 μπι de diâmetro incluídas na poeira e fluxo, tais como, calcário, serpentinato, e pedra de sílica, etc., que são ligeiramente dispersas em água e a força de agregação destas partículas finas dispersas em água faz com que os minérios de ferro não superiores a 200 μπι de diâmetro se liguem, de modo que as pseudo-partículas são construídas. Contudo, uma vez que as partículas finas originalmente incluídas nas matérias- primas são aderidas às partículas grandes ou agregadas umas as outras, a quantidade de partículas finas que é capaz de dispersar na água é pequena. Também, uma vez que as pseudo- partículas freqüentemente formam agregados e a água é capturada nestes agregados, a quantidade de partículas finas dispersas em água torna-se melhor, como resultado.
Por estas razões, não é possível realizar adequadamente a pseudo-granulação por granulação usando apenas água.
Ao contrário, as partículas finas, cujo valor absoluto do potencial potencial ζ medido pelo teste de potencial ζ (discutido adiante) usando um processo de difusão de luz por eletroforese é grande, possuem boa estabilidade de dispersão em água, de modo que a quantidade de partículas dispersas na água pode ser aumentada.
Na presente montagem, o potencial ζ das partículas finas é uma parte da diferença de potencial em uma interface entre um corpo sólido e um corpo líquido, a parte trabalhando eficazmente para o fenômeno eletro-cinético.
Esta parte pode ser medida, por exemplo, como um potencial extraído dos fenômenos de eletro-cinética, tal como, eletroforese, eletroendosmose, potencial de fluxo e potencial de sedimentação. Isto quer dizer que, quando ocorre movimento relativo entre um corpo sólido e um corpo líquido, a diferença de potencial entre a camada de sólido e o corpo líquido, que determina um fenômeno eletro- cinético, é o potencial ζ (potencial eletro-cinético).
Na presente montagem, o potencial ζ das partículas finas é medido de acordo com o processo que será descrito de modo compreensível no exemplo que se segue.
Na presente montagem, se o valor absoluto do potencial ζ das partículas finas, que é medido pelo teste de potencial ζ (discutido mais tarde) usando o processo de difusão de luz por eletroforese, for grande, é considerado que é grande o valor absoluto do potencial ζ de partículas finas na ocasião da realização real da granulação usando o agente de granulação para fabricação de ferro.
Na presente montagem, existe uma tendência tal que, quanto maior o valor absoluto do potencial ζ na ocasião da granulação de partículas, melhor se torna a propriedade de granulação. 0 potencial ζ mencionado acima possui a melhor propriedade de dispersão, porque sua repulsão elétrica é zero quando OV. Por esta razão, quanto maior o valor absoluto do potencial ζ, melhor será a propriedade de dispersão.
Assim, quando o valor absoluto do potencial ζ for grande, a repulsão elétrica entre as partículas é forte.
Com relação a isto, as partículas finas possuindo valor absoluto grande do potencial ζ dificilmente se agregam, de modo a existirem firmemente como elementos de dispersão.
Contudo, os inventores da presente invenção verificaram que a propriedade de pseudo-granulação não é suficientemente aperfeiçoada mesmo se as partículas finas possuírem superfícies que portem cargas positivas. Assim é preferível que as partículas finas usadas na presente montagem tenham superfícies portando cargas negativas e o potencial ζ das partículas finas preferivelmente tenha um valor negativo maior.
Como resultado da pesquisa realizada, os inventores da presente invenção verificaram que as partículas finas cujo potencial ζ medido pelo teste de potencial ζ (descrito adiante) usando o processo de difusão de luz por eletroforese não for superior a -55mV, possuem excelente estabilidade de dispersão e funcionam eficazmente com ligantes para a granulação das matérias-primas para fabricação de ferro e aço. Em outra consideração, no processo de realização do tratamento de granulação nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço, de acordo com a presente invenção, as partículas finas cujo potencial ζ medido pelo teste de potencial ζ (discutido mais tarde) usando o processo de difusão de luz por eletroforese não for superior a -55mV, são utilizadas como ligantes para granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço.
Contudo, existem poucas partículas encontradas na natureza, cujo valor absoluto do potencial ζ é grande. Por esta razão, a presente montagem é disposta de modo que (i) as partículas finas que são ajustadas anteriormente, de modo que o potencial ζ medido pelo teste de potencial ζ (discutido anteriormente) usando o teste de difusão de luz em eletroforese não seja maior a -55mV, são adicionadas ou (ii) partículas finas e um adjuvante de partícula fina para ajuste do potencial ζ das partículas finas são usadas concorrentemente, de modo que o potencial ζ das partículas finas que são ligantes para a granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço, é ajustado e o tratamento de granulação é realizado.
Por exemplo, na presente montagem, as partículas finas e o adjuvante de partículas finas para ajuste do potencial ζ das partículas fina são selecionados de modo a serem adicionados às matérias-primas, de modo que o potencial ζ não seja inferior a -55mV, de acordo com o tente de potencial ζ (discutido adiante) pelo processo de difusão de luz por eletroforese e, consequentemente, a propriedade de pseudo-granulação das matérias-primas é significativamente aperfeiçoada.
Portanto, o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro usado na presente montagem pode ser as partículas finas cujo potencial ζ não é inferior a -55mV de acordo com o teste de potencial ζ (discutido adiante) pelo processo de difusão de luz por eletroforese, ou pode ser uma combinação de partículas finas e o adjuvante de partícula fina para ajuste do potencial ζ das partículas finas para não ser superior a -55mV. Também, quando as partículas finas e o adjuvante de partículas finas são usados concorrentemente, as partículas finas e o adjuvante de partículas finas podem ser adicionados separadamente quando da granulação, ou por exemplo, as partículas finas que foram submetidas anteriormente a um tratamento de superfície, tal como mistura das partículas finas e do adjuvante de partículas finas sob água, podem se adicionadas às matérias-primas. 0 efeito do adjuvante de partículas finas é, por exemplo, aderir as partículas finas, de modo a aperfeiçoar um potencial de superfície (potencial Ç) das partículas finas. Isto permite o ajuste do potencial de superfície das partículas finas quando da granulação.
As partículas finas mencionadas acima, isto é, as partículas finas adicionadas separadamente às matérias- primas para fabricação de ferro e aço podem ser idênticas às partículas incluídas nas matérias-primas, tais como, minério de ferro na forma de partículas finas, caulim, argila, calcário (carbonato de cálcio) na forma de partículas finas, pó de ferro, minério de ferro na forma de partículas finas, tais como, cargas de pelotas e vários tipos de pó. Alternativamente, as partículas finas mencionadas acima podem ser partículas finas não incluídas nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço, tais como, sílica coloidal, cinza, sílica fumigada e anidrido.
Isto quer dizer que, embora não especificamente limitado a qualquer tipo, à medida que possuam mais do que 200 μπι de diâmetro médio, os exemplos de partículas finas usadas na presente montagem são tais que, minério de ferro, fluxo para fabricação de ferro, calcário (carbonato de cálcio), pó de ferro, minério de ferro na forma de partículas finas, tais como, carga de pelota, argila caulim, bentonita, pó que é produzido em uma fundição de ferro (pó de matérias-primas de fabricação de ferro e aço), sílica fumigada, cinza, anidrido e sílica coloidal. Dentre estas substâncias, o carbonato de cálcio, pó de ferro e argila caulim são os especificamente preferidos, uma vez que eles excedem a propriedade de pseudo-granulação e, conseqüentemente, a produtividade da máquina de sinterização é adicionalmente aperfeiçoada.
Além disto, embora seja satisfatório que o diâmetro médio de partícula das partículas finas não seja maior do que 200 μιη, para aperfeiçoamento da propriedade de granulação e aderência, o diâmetro médio de partícula está preferivelmente dentro da faixa de não menos que 0,01 μιη a não mais do que 150 μιη e, mais preferivelmente, dentro da faixa de não menos que 0,02 μιη a não mais do que 100 μιη. A propriedade de pseudo-granulação tende a degradar quando o diâmetro de partícula médio é inferior a 0,01 μιη. Também, não é possível adquirir boa propriedade de pseudo- granulação quando o diâmetro médio de partícula não for inferior a 200 μιη e, conseqüentemente, esta disposição não é favorável. Uma vez que o diâmetro de partícula apropriado para estabilidade de dispersão varia de acordo com os tipos de matérias-primas para fabricação de ferro e aço, é preferível que o diâmetro de partícula médio seja determinado dentro da faixa mencionada, de acordo com os tipos de matérias-primas para fabricação de ferro e aço. O potencial ζ das partículas finas pode ser ajustado por adição, por exemplo, de compostos poliméricos incluindo um grupo ácido ou um grupo básico. Por exemplo, contanto que um adjuvante de partícula fina incluindo compostos poliméricos incluindo um grupo ácido e/ou seus sais seja adicionado às partículas finas, os compostos poliméricos aderem às superfícies das partículas finas, de modo que o potencial ζ das superfícies de partículas finas diminui.
Por exemplo, contanto que o poli(ácido poliacrílico de sódio) seja adicionado às partículas finas, o poli(ácido poliacrílico de sódio) adere às superfícies das partículas finas e isto causa a diminuição do potencial ζ das partículas finas possuindo as superfícies às quais o poli(ácido poliacrílico de sódio) é aderido e o valor absoluto do potencial ζ torna-se maior.
Assim, a montagem preferida é disposta de tal modo que, as partículas finas e o adjuvante de partículas finas para ajuste do potencial ζ das partículas finas que não são superiores a -55mV sejam usados concorrentemente, de modo que, o potencial de superfície das partículas finas na ocasião da granulação real seja ajustado. 0 adjuvante de partícula fina não está limitado a qualquer tipo específico, à medida que o mesmo pode reduzir o potencial ζ das partículas finas medido pelo teste de potencial ζ das superfícies das partículas finas para ter um valor negativo maior. Contudo, a inclusão dos compostos poliméricos incluindo um grupo ácido e/ou seus sais como um ingrediente essencial é preferível, uma vez que os efeitos mencionados anteriormente tornam-se maiores. Os compostos poliméricos incluindo o grupo ácido e/ou seus sais decompõem não apenas os agregados de partículas finas adicionados às matérias-primas, porém também os agregados de partículas finas que possuem não mais do que 200 μτη de diâmetro, que estão originalmente incluídos nas matérias- primas compostas, de modo que o teor de água nos agregados está isento de dispersão de partículas finas na água. Além disto, uma vez que a quantidade de partículas dispersas na água pode ser aumentada, é possível aumentar o número de ligantes para granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço.
Assim, o adjuvante de partículas finas inclui, preferivelmente, compostos poliméricos, especialmente compostos poliméricos incluindo um grupo ácido e/ou seus sais, como ingredientes essenciais. Os compostos poliméricos de acordo com a presente invenção são compostos poliméricos orgânicos/inorgânicos cujo peso molecular médio em peso não é inferior a 1.000 e o limite inferior do peso molecular médio em peso é preferivelmente de 4.000, mais preferivelmente 7.000 e mais preferivelmente 10.000.
Contanto que o peso molecular médio em peso seja inferior a 1.000, as pseudo-partículas a serem adquiridas podem ter baixa resistência, de modo que as pseudo-partículas são desintegradas durante o transporte usando uma cinta transportadora, etc. e como um resultado, pode ser impossível realizar a granulação adequada. Em contraste, embora o limite superior do peso molecular médio em pesos não seja especificamente limitado, o peso molecular médio em peso muito pesado faz com que a viscosidade seja muito alta, de modo que o composto polimérico não é misturado com as partículas finas de modo uniforme e a propriedade de pseudo-granulação seria deteriorada. Levando-se isto em conta, o limite superior do peso molecular médio em peso dos compostos poliméricos mencionados acima é de preferivelmente 100.000 mais preferivelmente 500.000 e mais preferivelmente 10.000.
Os compostos poliméricos não estão limitados a qualquer tipo, à medida que os mesmos podem reduzir o potencial ζ das partículas finas medido pelo teste de potencial ζ (discutido adiante), isto pode ajustar o potencial ζ para ter um valor negativo maior. Mais especificamente, por exemplo, os que são preferivelmente usados para os compostos poliméricos são os compostos poliméricos nos quais um grupo ácido ou seu sal é introduzido por polimerização (copolimerização) como um constituinte polimerizável (constituinte monomérico), pelo menos um monômero selecionado do grupo consistindo em monômeros incluindo um grupo ácido e estes sais exemplificados na Montagem 1.
Quando se utiliza os sais do monômero contendo o grupo ácido, um exemplo da base neutralizada do mesmo é a base neutralizada exemplificada na Montagem 1, embora não especificamente limitado a isto.
Como para o grupo ácido derivado do monômero, apenas um tipo de grupo ácido pode ser incluído ou pode ser mais de um tipo de grupos ácidos que pode ser incluído. Dentre os grupos ácidos derivados do monômero, um grupo carboxila e/ou seus sais é preferível e o que é adicionalmente preferido é um grupo ácido introduzido por polimerização (copolimerização) como um constituinte polimerizável, pelo menos um monômero selecionado do grupo consistindo em ácido (met)acrílico, ácido maleico e estes sais.
Também, um exemplo do monômero (monômero copolimerizável) , que pode ser copolimerizado com o monômero contendo um grupo ácido é um monômero incluindo uma cadeia de polialquileno glicol, conforme exemplificado na Montagem 1, embora não especificamente limitado a isto.
Um tipo ou mais de um do(s) monômero(s) incluindo cadeia de polialquileno glicol pode ser usado.
Dentre os monômeros incluindo a cadeia polialquileno glicol, um monômero que pode ser facilmente adquirido é preferivelmente para aperfeiçoar a propriedade de pseudo- granulação e possui boa propriedade de polimerização, é o monômero incluindo uma cadeia de polialquileno glicol, cujo comprimento de cadeia não é inferior a 5 moles e não é superior a 100 moles, preferivelmente não inferior a 20 moles e não superior a 100 moles, quando convertido no oxido de etileno.
Outros exemplos específicos de monômero (monômero copolimerizável) que pode ser copolimerizado com o monômero contendo um grupo ácido inclui, porém não está limitado ao (met)acrilato de êster alquila; (met)acrilato de éster cicloalquila; (met)acrilato de éster contendo um grupo hidroxila; estireno e seus derivados; (met)acrilamida e seus derivados; acetato de vinila; (met)acrilonitrila; N- vinil-2-pirrolidona; monômeros contendo uma base; monômeros (met)acrilamida de reticulação; monômeros de silano nos quais um grupo hidrolítico é ligado diretamente a um átomo de silício; monômeros contendo um grupo epóxi; monômeros contendo um grupo oxazolina; monômeros contendo um grupo aziridina; monômeros contendo grupo halogênio; ésteres de ácido (met)acrílico multifuncional possuindo múltiplos radicais insaturados na molécula; os (met)acrilamidas multifuncionais possuindo radicais insaturados na molécula; compostos alila multifuncionais possuindo radicais insaturados múltiplos na molécula; (met)acrilato de alila, divinil benzeno, conforme exemplificado na Montagem 1.
Qualquer um dos monômeros pode ser usado sozinho, alternativamente, dois ou mais deles podem ser usados em conjunto, conforme necessário.
Além disto, em adição aos monômeros mencionados acima, é possível suar, por exemplo, agentes de transferência de cadeia, conforme exemplificado na Montagem 1, a fim de ajustar o peso molecular. Qualquer um dos agentes de transferência de cadeia pode ser usado sozinho; alternativamente, dois ou mais deles podem ser usados em conjunto, conforme necessário. A quantidade de agente de transferência de cadeia a ser usada não é especificamente limitada, porém é preferível que a quantidade esteja dentro da faixa de 0,005-0,15 mol com relação a 1 mol de um monômero contendo um grupo ácido ou um monômero copolimerizável com o monômero contendo um grupo ácido.
Na ocasião da polimerização, o composto polimérico incluindo um grupo ácido e/ou seus sais, o limite inferior da porcentagem (razão da composição) do monômero incluindo um grupo ácido e/ou seus sais nos monômeros integrais nas matérias-primas é, preferivelmente de 5% em mol, mais preferivelmente 60% em mol, adicional e preferivelmente 80% em mol e mais preferivelmente 90% em mol. 0 processo de fabricação do composto polimérico incluindo um grupo ácido ou seus sais, isto é, o processo de polimerização do componente monômero não é especificamente limitado e, conseqüentemente, por exemplo, é possível usar processos de polimerização convencionais e bem conhecidos, conforme exemplificado na Montagem 1.
Dentre estes processos, o processo de polimerização de solução aquosa é preferível, em vista do custo de polimerização (custo de produção), segurança, etc. 0 iniciador de polimerização usado na polimerização apenas precisa de um composto que produza moléculas de radical, conforme ele se decompõe termicamente ou em uma reação redox. Adicionalmente, na polimerização de solução aquosa, iniciadores de polimerização solúveis em água são os preferidos. Exemplos específicos do iniciador de polimerização incluem, porém não estão limitados aos iniciadores de polimerização exemplificados na Montagem 1.
Quaisquer destes iniciadores de polimerização pode ser usado sozinho ou alternativamente, dois ou mais deles podem ser usados em conjunto. A quantidade de iniciador de polimerização a ser usada pode ser especificada apropriadamente, de acordo com a composição do constituinte monomérico, condições de polimerização, etc.
Embora as condições de polimerização, tais como, temperatura de reação e tempo de reação sejam apropriadamente dispostas de acordo com a constituição da composição monomérica e o tipo de iniciador de polimerização, a temperatura da reação está preferivelmente dentro da faixa de 0-150°C e, mais preferivelmente, dentro da faixa de 40-120°C. 0 tempo de reação está preferivelmente em torno de 1-15 horas.
Exemplos específicos dos processos de alimentação do componente monomérico ao sistema de reação por ocasião da adoção da polimerização da solução aquosa incluem, porém não estão limitados ao processo de adição de batelada, um processo de adição por divisão, um processo de gotejamento, um processo de alimentação de força e um processo gotejamento em múltiplos estágios. A concentração de matéria não volátil incluindo os compostos poliméricos mencionados acima incluída em uma solução aquosa de um polímero adquirido por ocasião da adoção da polimerização de solução aquosa, preferivelmente não é superior a 70% em peso, embora não especificamente limitado. A solução aquosa de um polímero no qual a concentração de matéria não volátil é superior a 70% em peso, causaria a agregação, uma vez que a viscosidade é muito alta, de modo que a estabilidade de dispersão é perdida.
Qualquer um dos compostos poliméricos mencionados acima pode ser usado sozinho; alternativamente, dois ou mais deles podem ser usados em conjunto, conforme necessário. Entre aqueles compostos poliméricos, um composto polimérico incluindo grupo carboxila e/ou seus sais é preferivelmente escolhido, uma vez que este composto polimérico pode reduzir o potencial ζ das partículas finas medido pelo este de potencial ζ (discutido adiante) e efetivamente aperfeiçoar a estabilidade de dispersão das partículas finas e a propriedade de pseudo-granulação pode ser aperfeiçoada com uma quantidade pequena deste composto polimérico.
Entre os compostos poliméricos mencionados acima, o que é especificamente preferível é um composto polimérico que inclua um grupo carboxila e/ou seus sais e cujo peso molecular médio em peso esteja dentro da faixa não inferior a 1.000, não superior a 100.000 (doravante, este composto polimérico será referido como um composto polimérico (P) por questões de simplicidade) . 0 composto polimérico (0) pode ser adquirido, por exemplo, por uso do processo mencionado acima, (copolimerização de (i) um monômero incluindo um grupo carboxila sozinho ou (ii) o monômero incluindo um grupo carboxila com outros monômeros que são polimerizáveis com o monômero. Alternativamente, o composto polímero (P) pode ser adquirido por sujeição de (i) um monômero incluindo um grupo carboxila sozinho ou (ii) o monômero incluindo um grupo carboxila e outros monômeros copolimerizáveis com o monômero, para a reação de adição em presença de um composto polimérico bem conhecido. 0 composto polimérico bem conhecido é tal como o polietileno glicol e polivinilpirrolidona, cujo peso molecular médio em peso está na faixa de não menos que 1.000 a não mais do que 100.000.
Também, o composto polimérico (P) pode ser adquirido por reação de qualquer um de hidrólise, oxidação e redução, com relação a um composto polimérico bem conhecido. O composto polimérico bem conhecido usado neste caso é, por exemplo, tal como uma poliacrilamida e poliacrilato de metila, cujo peso molecular médio em peso está dentro da faixa de não menos que 1.000 a não mais do que 100.000 Dentre os compostos poliméricos mencionados acima (P), poli(ácido poliacrílico de sódio) e amônio poliacrílico são os mais preferíveis a serem suados, uma vez que estas substâncias são baratas e podem também reduzir o potencial ζ das partículas finas medido pelo teste de potencial ζ (discutido adiante) para aperfeiçoar a estabilidade de dispersão das partículas finas em uma maneira mais eficaz.
Conforme descrito acima, de acordo com a presente montagem, as matérias-primas para fabricação de ferro e aço, tanto (i) partículas finas cujo potencial ζ não seja superior a -55mV de acordo com o teste de potencial ζ (discutido adiante) ou (ii) partículas finas e adjuvante de partículas finas sendo combinados de modo que o potencial ζ das partículas finas não é superior a -55mV quando o adjuvante de partícula fina é usado, de modo que é possível garantir uma quantidade pequena de partículas finas dispersas na água e também é possível aumentar a quantidade de partículas finas na água contendo partículas finas dispersas. Com isto, uma vez que a presente montagem permite aperfeiçoar a propriedade de pseudo-granulação, a quantidade de partículas finas após a granulação aumenta significativamente, mesmo se as partículas finas forem adicionadas. 0 potencial ζ de partículas finas adicionadas como ligantes de granulação das matérias-primas para fabricação de ferro e aço na presente montagem, isto é, o potencial ζ das partículas finas medido pelo teste de potencial ζ (discutido adiante), não é superior a -55V, preferivelmente não superior a -60mV e adicional e preferivelmente, não superior a -65mV.
Além disto, quando as partículas finas e o adjuvante de partículas finas são combinados de modo a serem usados com relação às matérias-primas para fabricação de ferro e aço, a combinação das partículas finas e o adjuvante de partículas finas são selecionados de modo a manter o potencial ζ das partículas finas medido pelo teste de potencial ζ (discutido adiante) como sendo não superior a - 55mV. Também neste caso, o potencial ζ das partículas finas, preferivelmente não é superior a -60mV e, mais preferivelmente, não superior a -65mV.
Na presente montagem, a quantidade (razão) de partículas finas a serem adicionadas às matérias-primas para fabricação do ferro e aço é apropriadamente disposta de acordo com o tipo e combinação de matérias-primas, de modo a não ser especificado limitado. Contudo, a quantidade (razão) com relação às matérias-primas está preferivelmente dentro da faixa não inferior a 0,01% em peso a não mais do que 30% em peso, mais preferivelmente dentro da faixa não inferior a 0,1% em peso a não mais do que 20% em peso.
Quando a quantidade a ser adicionada é inferior a 0,01% em peso, não é possível aumentar adequadamente a quantidade de partículas finas que devem ser ligantes, na água contendo partículas finas dispersas, de modo que a pseudo-granulação não é adequadamente promovida e a quantidade de partículas finas não é realmente reduzida. Além disto, torna-se difícil impedir a desintegração das pseudo-partículas no leito de sinterização. Em contraste, quando a quantidade não é superior a 30% em peso, os resíduos tais como uma grande quantidade de escória são aumentados e também a quantidade de partículas finas é mesmo aumentada e isto causa a degradação da capacidade de permeabilidade, de modo que a produtividade da máquina de sinterização seria diminuída.
Além disto, a quantidade de composto polimérico usada na presente montagem é apropriadamente disposta de acordo com os tipos de composto polimérico e as partículas finas a serem usadas e, conseqüentemente não especificamente limitado. Contudo, a quantidade preferivelmente não é superior a 2% em peso com relação às matérias-primas para fabricação de ferro e aço e, mais preferivelmente, não superior a 0,5% em peso. Quando o composto polímérico superior a 2% em peso é usado com relação às matérias- primas para fabricação de ferro e aço, a totalidade fica em estado de pasta ou agregado, e como resultado, a capacidade de permeabilidade das partículas resultantes (agregados) deteriora.
Além disto, o limite inferior da quantidade de composto polímérico mencionado acima é preferivelmente de 0,01% em peso, com relação as matérias-primas para fabricação de ferro e aço. Quando a quantidade de compostos poliméricos é inferior a 0,001% em peso, a propriedade de pseudo-granulação é muito aperfeiçoada. Embora a quantidade de composto polímérico a ser usada varie de acordo com as condições, tais como, propriedade de granulação de matérias-primas a serem usadas, a quantidade de água a ser adicionada, o tipo de máquina de granulação a ser usado, etc. é preferível que a quantidade do composto polímérico seja disposta de modo a ser minimizada.
Além disto, com relação às matérias-primas para fabricação de ferro e aço, o composto polímérico e outras substâncias, tais como, por exemplo, aditivos de granulação convencionais e bem conhecidos podem ser adicionados, concorrentemente, de acordo com as necessidades, à medida que o aperfeiçoamento da propriedade de pseudo-granulação por ocasião da granulação das matérias-primas para fabricação de ferro e aço, incluindo minério de ferro no estado de partículas finas, não é obstruída, ou a fim de aperfeiçoar adicionalmente a propriedade de pseudo- granulação.
Embora a porcentagem (quantidade) do composto polimérico no adjuvante de partícula fina não seja especificamente limitada, é preferivelmente que a quantidade a ser usada esteja dentro da faixa mencionada- acima com relação as matérias-primas para fabricação de ferro e aço.
Incidentalmente, a razão de água adicionada às matérias-primas para fabricação de ferro e aço é como se segue: a quantidade total de água adicionada quando da granulação e o teor de água que é introduzido pelas matérias-primas está eventualmente (i) com relação aos materiais de sinterização, dentro da faixa não superior a 4% em peso a não mais do que 15% em peso e, mais preferivelmente dentro da faixa de não menos que 5% em peso a não mais do que 12% em peso e (ii) com relação aos materiais em pelotas, dentro da faixa não inferior a 5% em peso a não mais do que 50% em peso e, mais preferivelmente dentro da faixa não inferior a 7% em peso a não mais do que 30% em peso.
Assim, o limite inferior da quantidade de composto polimérico incluída no adjuvante de partícula fina é de preferivelmente 0,01% e mais preferivelmente de 0,08% em peso, quando o composto polimérico é adquirido no estado de uma solução aquosa de um polímero. Neste meio tempo, o limite superior da quantidade do composto polimérico mencionado acima é preferivelmente de 70% em peso e, mais preferivelmente, 60% em peso. Também, o limite inferior do teor de água no adjuvante de partícula fina é preferivelmente de 30% e mais preferivelmente de 40% em peso. Em contraste, o limite superior é preferivelmente de 99,99% em peso e, mais preferivelmente de 99,92% em peso.
Quando o adjuvante de partícula fina é adicionado, a quantidade de composto polimérico, com relação às partículas finas está preferivelmente na faixa não inferior a 0,003% em peso a 1.000% em peso e, mais preferivelmente, não inferior a 0,1% em peso a não mais do que 100% em peso.
Na presente montagem, embora não especificamente limitado, um processo de adição das partículas finas mencionadas anteriormente e o adjuvante de partícula fina (um composto polimérico e outros adjuvantes de partícula fina a serem usados conforme necessário) âs matérias-primas para fabricação de ferro e aço são, por exemplo, tal como: um processo para composição prévia de partículas finas nas matérias-primas ; processo de adição de partículas finas quando da mistura das matérias usando um misturador, etc.: processo para adição de partículas finas quando da realização da granulação por espalhamento de água adicionada; e processo de dispersão de partículas finas na água adicionada, de modo a espalhar a mesma, etc.
Também, exemplos de um processo de adição de adjuvante de partícula fina tal como composto polimérico incluem: processo de espalhamento do adjuvante de partícula fina antes ou após mistura dos materiais; processo de espalhamento do adjuvante de partícula fina separadamente com água adicionada; quando da granulação; e processo de espalhamento de adjuvante de partícula fina por mistura da mesma com água adicionada, etc. Alternativamente, existem outros processos, tal que, as partículas finas que são dispersas na água adicionada, usando os adjuvantes de partícula fina são espalhadas, de modo que a granulação é realizada, etc. As partículas finas e o adjuvante de partícula fina podem ser adicionados em conjunto ou podem ser adicionados separadamente.
Conforme descrito acima, o processo de realização do tratamento de granulação nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço, de acordo com a presente invenção é realizado de modo que, o tratamento de granulação é realizado tanto por adição (i) como ligantes para granulação das matérias-primas para fabricação de ferro e aço, partículas finas, cujo potencial ζ medido pelo teste de potencial ζ (discutido adiante) não é superior a - 55mV ou (ii) partículas finas e um adjuvante de partícula fina, que pode reduzir o potencial ζ das partículas finas para ser não superior a -55mV são combinadas e ao mesmos tempo adicionadas em conjunto ou separadamente às matérias- primas para fabricação de ferro e aço.
De acordo com este processo, quando da realização da granulação por ajuste do teor de água das matérias-primas para fabricação de ferro e aço, de modo a realizar a pseudo-granulação ou peletização, é possível dispersar estavelmente as partículas finas adicionadas em água para granulação, por exemplo, na água adicionada e, conseqüentemente, a propriedade de pseudo-granulação pode ser significativamente aperfeiçoada.
Com relação a isto, na presente montagem, é possível prover um processo de realização de um tratamento de granulação que seja apropriado para realização do tratamento de granulação (pseudo-granulação ou peletização) com relação às matérias-primas para fabricação de ferro e aço (materiais de sinterização ou materiais de pelota), que incluem minério de ferro no estado de partículas finas.
Adicionalmente, a presente montagem produz minério de ferro granulado (pseudo-partículas) possuindo um índice GI tão alto quanto de 85% ou mais, preferivelmente 88% ou mais. 0 índice GI de pseudo-partículas granuladas se refere a um valor representando a proporção de partículas finas aderidas a uma partícula de núcleo. Um índice GI maior aperfeiçoa a propriedade de granulação, capacidade de permeabilidade durante o curso da sinterização, capacidade de permeabilidade de sinter e produtividade da máquina de sinterização.
Adicionalmente, a presente montagem é aplicável ao processo de tratamento que envolve (i) mistura, amassamento e granulação de parte das matérias-primas para fabricação de ferro e aço, de acordo com a distribuição de grau de granulação, propriedade de granulação, composição, etc. de cada nome comercial ou das matérias-primas para fabricação de ferro e aço contendo fluxo, combustível, etc. e (ii) mistura subsequente com outras matérias-primas para fabricação de ferro e aço e granulação da mistura, onde o processo de tratamento de granulação da presente montagem pode realizar a pseudo-granulação por adição às matérias- primas para fabricação de ferro e aço, de partículas finas ou de partículas finas e um coadjuvante de partícula.
Quando, por exemplo, algumas das matérias-primas para fabricação de ferro e aço mostra uma propriedade de granulação fraca, a propriedade de pseudo-granulação pode ser aperfeiçoada por adição de partículas finas e adjuvante de partículas finas àquelas matérias-primas mostrando uma propriedade de granulação fraca.
Ma presente montagem, as matérias-primas para fabricação de ferro e aço, máquinas de granulação, tempos e locais de adição de componentes, isto é, por exemplo, as partículas finas e adjuvante de partícula fina podem ser livremente escolhidos e usados em qualquer combinação; seu uso combinado não estando limitado de que forma for. Isto é, o processo de tratamento de granulação da presente montagem é aplicável também ao processo de tratamento de granulação que inclui múltiplas etapas de tratamento e onde cada processo de tratamento pode ser combinado com qualquer processo de adição de partículas finas e adjuvante de partícula fina onde o processo de tratamento de granulação da presente montagem pode realizar a pseudo-granulação por adição de partículas finas e adjuvante de partículas finas às matérias-primas para fabricação de ferro e aço. 0 processo de tratamento de granulação da presente montagem é naturalmente, também eficaz para realizar um processo de pseudo-granulação disponível comercialmente (dispositivo).
Montagem 5 Um processo de realização de um tratamento de granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço de acordo com a presente montagem é um processo onde as matérias-primas para fabricação de ferro e aço (matéria- prima de sinterização ou material de pelota) contendo partículas finas de minério de ferro são submetidos a um tratamento de granulação (transformadas em pseudo- partículas ou pelotas) através de processos, por exemplo de mistura de matérias-primas ou ajuste do teor de água das mesmas, onde o tratamento de granulação é realizado por adição de tal agente de granulação que fornecería um valor avaliado de força coesiva, que é determinado pelo teste de força coesiva usando um minério de ferro (descrito a frente) de não menos que 1,2 à matéria-prima para fabricação de ferro e aço. 0 agente de granulação para fabricação de ferro usado na presente montagem contém um composto polimérico como um componente essencial. E preferido que o agente de granulação para fabricação de ferro adicionalmente contenha partículas finas com um diâmetro de partícula médio não superior a 200 μπι.
Um processo de realização de um tratamento de granulação nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço, de acordo com a presente invenção é um processo onde matérias-primas para fabricação de ferro e aço (matéria- prima de sinterização ou material de pelota) contendo a partícula fina de minério de ferro são submetidas ao tratamento de granulação através de processos, por exemplo, de mistura de matérias-primas ou ajuste do teor de água das mesmas, onde o tratamento de granulação é realizado por seleção de tal composto polimérico e partículas finas de um diâmetro médio de partícula não superior a 200 μιη que fornecería um valor avaliado de força coesiva, que é determinado pelo teste de força coesiva usando um minério de ferro (descrito a frente) de não menos que 1,2 e por adição de tal composto polimérico e partículas finas às matérias-primas para fabricação de ferro e aço. O composto polimérico, que é essencial na presente montagem, possui um peso molecular médio em peso de não menos que 1.000. Exemplos específicos de tal composto polimérico incluem, porém não estão especificamente limitados aos compostos poliméricos não iônicos solúveis em água, tais como, hidroxietil celulose, metil celulose, polietileno glicol, álcool polivinila e álcool polivinila desnaturado, polímeros solúveis em água que contêm hidroxietil (met)acrilato, polímeros solúveis em água que contêm hidroxipropil (met)acrilato e polivinil pirrolidona; compostos poliméricos semi-sintéticos que contêm um grupo ácido e/ou seus sais, tais como carboxietil celulose e lignosulfonato de sódio e compostos poliméricos condensados, que contêm um grupo ácido e/ou seu sal, tais como condensado de sulfonato de β-naftaleno e formalina, um condensado de melaminasulfonato e formalina aminoácido sulfônico, poliaromático. 0 composto polimérico pode conter também outros tipos de grupos ácidos e/ou seus sais. Especificamente, por exemplo, o composto polimérico pode conter um grupo ácido e/seu sal que é introduzido por polimerização (copolimerização) de pelo menos um tipo de monômero que é selecionado do grupo consistindo em monômeros contendo grupo ácido e seus sais, conforme exemplificado na Montagem 1, como um constituinte polimerizável (constituinte monomérico).
Observe que, quando o monômero é um sal do monômero contendo grupo ácido, qualquer uma das bases neutralizadas conforme exemplificado na Montagem 1, pode ser usada sem qualquer limitação.
Os grupos de ácidos derivados de monômero conforme exemplificados acima podem ser usados tanto individualmente quanto em combinação com dois ou mais tipos. Entre estes grupos de ácido derivado de monômero, o grupo carboxila e/ou seus sais são os preferidos. É mais preferido usar grupos de ácido derivados de monômero que são introduzidos por polimerização (copolimerização) em pelo menos um tipo de monômero que é selecionado do grupo consistindo em ácido (met) acrílico, ácido maleico e seus sais como um constituinte polimerizável. 0 monômero contendo o grupo ácido pode ser copolimerizado com outro monômero como um constituinte polimerizável que é copolimerizável com o mesmo. Um exemplo de monômero que é copolimerizável com o monômero contendo um grupo ácido é o monômero contendo cadeia de polialquilenoglicol como exemplificado na Montagem 1. 0 monômero contendo cadeia de polialquilenoglicol pode ser usado tanto individualmente quanto em combinação com dois ou mais tipos.
Os monômeros contendo cadeia de polialquilenoglicol que são prontamente disponíveis são aqueles contendo a cadeia de polialquileno glicol com um comprimento de cadeia não inferior a 5 equivalentes molares para não mais do que 100 equivalentes molares ou mais preferivelmente não inferior a 10 equivalentes molares a não mais do que 100 equivalentes molares, versus óxido de etileno. Tais monômeros contendo cadeia de polialquilenoglicol são preferíveis no aperfeiçoamento da propriedade de pseudo- granulação e em vista da facilidade de polimerização. 0 monômero que é copolimerizável com o monômero contendo grupo ácido pode conter uma unidade estrutural que deriva de vários tipos de monômeros (monômeros copolimerizáveis). Exemplos específicos de tais monômeros copolimerizáveis incluem, porém não estão especificamente limitados a (met)acrilatos de éster alquila; (met)acrilatos de éster cicloalquila; (met)acrilatos de éster contendo um grupo hidroxila; estireno e seus derivados; (met)acrilamida e seus derivados; acetato de vinila; (met)acrilonitrila; N- vinil-2-pirrolidona; monômeros contendo uma base; monômeros de (met)acrilamida de reticulação; monômeros de silano nos quais um grupo hidrolítico é ligado diretamente a um átomo de silício; monômeros contendo um grupo epóxi; monômeros contendo uma base oxazolina; monômeros contendo um grupo aziridina; monômeros contendo um grupo halogênio; ésteres do ácido (met)acrílico multifuncionais possuindo radicais múltiplos insaturados na molécula; (met)acrilamida multifuncional possuindo radicais múltiplos insaturados na molécula; compostos multifuncionais de alila possuindo radical múltiplo insaturado na molécula; (met)acrilato de alila e divinil benzeno são também exemplificados na Montagem 1. Estes monômeros copolimerizáveis podem ser usados individualmente ou em combinação de dois ou mais tipos, conforme necessário.
Além destes monômeros, por exemplo, agentes de transferência de cadeia, conforme exemplificados na Montagem 1 podem ser usados para ajustar o peso da molécula. Estes agentes de transferência de cadeia podem ser usados individualmente ou em uma combinação de dois ou mais tipos, conforme necessário. A quantidade do agente de transferência de cadeia usada não é limitada de que forma for, porém uma quantidade apropriada é de 0,005 mole a 0,15 mole com relação a 1 mole dos monômeros, isto é, o monômero contendo grupo ácido e o monômero que é copolimerizável com o mesmo. A proporção do grupo ácido no composto polimérico que contém o grupo ácido ou seu sal não está especificamente limitada porém um limite baixo de não menos que 5% em mol é preferível e um limite inferior de não menos que 0,1% em mol é o mais preferido.
Um processo de produção do composto polimérico que contêm um grupo ácido ou seu sal, isto é, um processo de polimerização do constituinte monomérico não está especificamente limitado. Por exemplo, vários processos de polimerização convencionais, conforme exemplificados na Montagem podem ser adotados, Entre estes processos, um processo de polimerização aquosa é o preferido, em vista do custo de polimerização baixo (custo de produção) e segurança que ele oferece. 0 iniciador de polimerização usado neste processo de polimerização pode se qualquer composto, à medida que ele decompõe e gera radicais em resposta ao aquecimento ou em uma reação de redox. Adicionalmente, o processo de polimerização aquoso, um agente de iniciação de polimerizável solúvel em água é preferivelmente usado.
Especificamente, qualquer um dos agentes de iniciação de polimerização conforme exemplificado na Montagem 1 pode ser usado sem limitar-se aqueles agentes. Estes agentes de iniciação de polimerização podem ser usados tanto individualmente quanto em combinação de dois ou mais tipos.
Observe que uma quantidade de agente de iniciação de polimerização usada é apropriadamente ajustada de acordo com fatores, tais como, composição do constituinte monomérico ou condições de polimerização.
Condições de polimerização, tais como, temperatura de reação ou tempo de reação são apropriadamente ajustadas de acordo com fatores, tais como, constituinte monomérico, isto é, a constituição da composição monomérica e o tipo de iniciador de polimerização. Contudo, uma temperatura de reação de 0o a 150°C é preferível e 40°C a 120°C é mais preferível. 0 tempo de reação é preferivelmente de 1 a 15 horas. Exemplos de processos que podem ser usados para fornecer o constituinte monomérico ao sistema de reação no processo de polimerização aquosa incluem, porém não estão limitados especificamente a um processo de adição por batelada, um processo de adição por divisão, um processo de gotejamento do constituinte, um processo de alimentação de energia e um processo de gotejamento em vários estágios.
Os compostos poliméricos podem ser usados tanto individualmente quanto em combinação de dois ou mais tipos.
Entre os compostos poliméricos precedentes, aqueles contendo grupos ácido e/ou seus sais são apropriadamente usados. 0 peso molecular médio em peso de tais compostos poliméricos contendo um grupo ácido e/ou seus sais é preferivelmente não inferior a 1.000 a não mais do que 100.000 e o limite superior do mesmo é preferivelmente de 200.000. Com um peso molecular médio em peso inferior a 1.000, a propriedade de pseudo-granulação tende a diminuir.
Com o peso molecular médio em peso excedendo a 100.000, a viscosidade torna-se muito para permitir que o composto polimérico seja uniformemente disperso no minério de ferro, com o resultado de que a propriedade de pseudo-granulação pode diminuir. Entre os compostos poliméricos precedentes, aqueles contendo um grupo carboxila e/ou seus sais são especificamente preferidos. Mais preferíveis são poliacrilato de sódio e poliacrilato de amônio com um peso molecular médio em peso de não menos que 1.000 e não mais do que 200.000, porque estes compostos são altamente dispersivos para partículas finas e são baratos. A matéria-prima para fabricação de ferro e aço geralmente contém partículas finas já aderidas a mesma ou misturadas com a mesma. Por exemplo, partículas finas de minério de ferro ou argila, tais como, argila de caulim aderem ao minério de ferro que é composto como a matéria- prima para fabricação de ferro e aço. O calcário contém partículas finas de calcário (carbonato de cálcio) e semelhantes. Adicionalmente, na granulação de matéria-prima para fabricação de ferro e aço, o pó produzido em uma fundição de ferro, por exemplo, poeira gerada por um alto- forno, sinterização ou revolvimento do forno pode ser usado como o material composto.
Contudo, a força de auto-dispersão de tais partículas em água é fraca e a propriedade de pseudo-granulação não pode ser aperfeiçoada propriamente. A granulação do minério de ferro processa-se em algum grau na água. Isto é permitido pela formação de pseudo-partículas que são produzidas por partículas não superiores a 200 μιη aderindo â superfície do minério de ferro ou por fluxo, tais como, calcário, serpentinita ou pedra de sílica ou por ou por partículas finas de não mais do que 200 μιη contidas na poeira, etc. que são dispersas em água e ligam-se ao minério de ferro maior do que 200 μιη pela força de agregação da dispersão aquosa. Contudo, a quantidade de partículas finas originalmente contidas na matéria-prima para ferro é pequena e apenas uma pequena quantidade de partículas finas é dispersa na água. Além disto, as partículas finas propriamente freqüentemente formam um agregado. Isto faz com que a água seja aprisionada dentro do agregado e como resultado, a quantidade de dispersão aquosa de partículas finas é reduzida. Isto é, a formação de pseudo-partículas não é suficiente com água sozinha.
Adicionalmente, nas pseudo-partículas que são granuladas apenas com água, a aderência das partículas finas ao redor da partícula de núcleo é pequena e isto é insuficiente para reduzir a quantidade de partículas finas que são contidas no matérias-primas para sinterização. Isto é, o efeito de redução do tempo de sinterização por aperfeiçoamento da capacidade de permeabilidade do eito sinterizado é pequeno.
Adicionalmente, as pseudo-partículas com aderência fraca às partículas finas ao redor das partículas de núcleo podem desintegrar-se durante o transporte ou quando são inseridas no cordão de sinterização. Neste caso, as partículas finas são geradas para fazer com que a capacidade de permeabilidade do leito de sinterização torne-se fraca e a resistência de sinter torne-se fraca. Por exemplo, partículas finas são em geral facilmente geradas durante a moagem após sinterização. Como resultado, a razão de rejeição de sinter aumenta, o rendimento do produto diminui e a produtividade sofre. 0 composto polimérico, por rompimento das partículas finas agregadas na dispersão aquosa das partículas finas pode liberar água aprisionada no agregado e aumentar o número de partículas dispersas em água. Assim, o composto polimérico serve para aumentar o ligante que atua nas pseudo-partículas e para aperfeiçoar a força de agregação do ligante propriamente, de modo a aperfeiçoar a adesão das partículas finas ao redor da partícula de núcleo. Isto é, o composto polimérico é capaz âe aperfeiçoar a propriedade de pseudo-granulação para aumentar a resistência das pseudo- partículas após granulação e atenuar a desintegração das pseudo-partículas no leito de sinterização durante a sinterização. Como resultado, é possível aperfeiçoar a capacidade de permeabilidade do leito de sinterização e do rendimento do produto. É também possível aperfeiçoar a resistência de sinter, após sinterização e aperfeiçoar o rendimento do produto, etc., desta forma aperfeiçoando em muito a produtividade da máquina de sinterização.
Após pesquisa extensiva, os inventores da presente invenção verificaram que era possível obter uma propriedade de pseudo-granulação desejável no processo de granulação real, para reduzir a quantidade de partículas finas contidas na matéria-prima de sinterização e aperfeiçoar a resistência de sinter e desta forma aperfeiçoar a produtividade da máquina de sinterização, por suo de tal agente de granulação para fabricação de ferro com um valor avaliado de força coesiva não inferior a 1,2 no tratamento de granulação da matéria-prima para fabricação de ferro e aço, o valor avaliado de força coesiva sendo obtido em um teste de força coesiva usando um agente de granulação para fabricação de ferro contendo o composto polimérico, ou usando o composto polimérico com partículas finas, onde uma aderência medida (g/cm2) do minério de ferro sob condições específicas é dividida por uma aderência medida (g/cm2) de minério de ferro que é medida sob as mesmas condições por uso de água ao invés do agente de granulação para fabricação de ferro. 0 valor avaliado de força coesiva preferivelmente não é inferior a 1,3 μ mais preferivelmente não é inferior a 1,4.
Na presente montagem, a aderência (g/cm2) do minério de ferro no teste de força coesiva é a grandeza da força que liga a superfície do minério de ferro em conjunto em presença doa gente de granulação ou água sozinho. Isto é representado pela força por área unitária necessária para separar as superfícies aderidas do minério de ferro um do outro. A presente montagem presume que quanto maior o valor avaliado de força coesiva no teste de força coesiva, mais forte a aderência das partículas finas de minério de ferro com relação a fabricação de minério de ferro das partículas de núcleo, isto é, a força por área unitária necessária para separar a partícula de núcleo do minério de ferro.
Conforme mencionado anteriormente, o valor avaliado de força coesiva é determinado pela divisão da aderência (g/cm2) do minério de ferro usando o agente de granulação para fabricação de ferro pela aderência (g/cm2) do minério de ferro que é medida sob as mesmas condições com o uso apenas de água. A aderência do minério de ferro é medida de acordo com os processos dos Exemplos a serem descritos adiante. Na presente invenção, a medição de aderência do minério de ferro foi realizada usando o dispositivo de medição de aderência EB-3300CH (o produto da Shimadzu Corporation) ou o dispositivo de teste de altura de põ PTHN-BBA (produto da Sankyo Bio-Tech. Co. Ltda.).
Adicionalmente, após a pesquisa extensiva, os inventores da presente invenção verificaram que a agregação de partículas finas na dispersão aquosa de partículas finas pode ser impedida e uma quantidade suficiente de dispersão aquosa de partículas finas como um ligante pode ser assegurada, sem aumentar a quantidade de água adicionada.
Foi verificado, como resultado, que a aderência seria adicionalmente aperfeiçoada em comparação com o caso onde as partículas finas não são usadas, isto é, quando, por exemplo, apenas o composto polimérico é usado como os sólidos (constituinte ativo) do agente de granulação para fabricação de ferro.
Assim, quando se usa o componente polimérico em combinação com as partículas finas com um diâmetro de partícula médio de não mais do que 200 μτη, o composto polimérico atua para romper o agregado de partículas finas com um diâmetro de partícula fina de não mais do que 200 μπ\, originalmente aderindo e misturado à matéria-prima do composto (matéria-prima para fabricação do ferro e aço) e/ou o agregado de partículas finas com um diâmetro de partícula médio não superior a 200 μηι que foi adicionado mais tarde à matéria-prima do composto, de modo a dispersar as partículas finas em água. Assim, o composto polimérico serve para liberar água aprisionada no agregado e para aumentar o número de partículas dispersas em água, desta forma aumentando o ligante que atua nas pseudo-partículas e aperfeiçoando a força de agregação do ligante propriamente.
Conseqüentemente, por realização do tratamento de granulação usando o composto polimérico em combinação com as partículas finas com um diâmetro de partícula médio de não mais do que 200 μιη, o número de partículas finas na dispersão aquosa de partículas finas pode ser aumentado e a resistência das pseudo-partículas após granulação pode ser adicionalmente aperfeiçoada, de modo que um número menor de pseudo-partículas desintegra-se no leito de sinterização durante a sinterização. Como resultado, a capacidade de sinterização do leito de sinterização e a produtividade da máquina de sinterização são aperfeiçoadas. Adicionalmente- torna-se possível aperfeiçoar a resistência e rendimento do produto, etc. de sinter após sinterização, pelo que, aperfeiçoando em muito a produtividade da máquina de sinterização. Adicionalmente, o processo precedente com a propriedade de pseudo-granulação aperfeiçoada, gera um número significativamente menor de partículas finas após granulação, a despeito das partículas finas serem adicionadas.
As partículas finas adicionalmente acrescidas à matéria-prima para fabricação de ferro e aço podem ser do mesmo tipo que aquelas contidas na mesma, por exemplo, tal como, partículas finas de minério de ferro, argila caulim, partículas finas de calcário (carbonato de cálcio), pó de ferro, partículas finas de minério de ferro, tais como, cargas de pelotas e vários tipos de pó. Também, as partículas finas adicionalmente acrescentadas à matéria- prima para fabricação de ferro e aço podem ser de um tipo diferente daquelas contadas na matéria-prima para fabricação de ferro e aço, por exemplo, tais como, sílica coloidal, cinza, sílica fumigada e anidrido. A saber, o tipo de partículas finas adicionalmente acrescentadas não é especificamente limitado à medida que o diâmetro médio de partícula precedente for satisfeito. Por exemplo, pelo menos um tipo selecionado do grupo consistindo em minério de ferro, fluxo para aço, calcário (carbonato de cálcio), argila de caulim, bentonita, pó de ferro, partículas finas de minério de ferro, tais como, uma carga de pelota, pó produzido em uma fundição de ferro, sílica fumigada, cinza, anidrido e sílica coloidal pode ser usado. Entre estes, minério de ferro, fluxo para aço, calcário (carbonato de cálcio), argila de caulim, bentonita, pó de ferro, partículas finas de minério de ferro, tais como, cargas de pelota, pó produzido em uma fundição de ferro, sílica fumigada, cinza e partículas finas inorgânicas, tais como anidrido são preferidos, porque eles aperfeiçoam a resistência durante a após a sinterização. Carbonato de cálcio e argila caulim são especificamente preferidos porque eles aperfeiçoam, adicionalmente a produtividade da máquina de sinterização. 0 diâmetro de partícula médio das partículas finas, que não é superior a 200 μιη, está preferivelmente em uma faixa de não menos que 0,01 μιη a não mais do que 100 μιη ou mais preferivelmente de não menos que 21 μιη a não mais do que 75 μιη, devido ao fato de que a propriedade de granulação e adesão podem se aperfeiçoadas mais desejavelmente. Um diâmetro de partícula médio inferior a 0,01 μιη ajuda as partículas finas a agregarem-se mais facilmente. Por outro lado, um diâmetro de partícula médio excedendo 200 μηι não é preferível devido a capacidade do ligante de ficar pobre e uma propriedade de pseudo- granulação não pode ser obtida neste caso. Um tamanho de partícula apropriado para estabilidade de dispersão varia dependendo do tipo de matéria-prima para fabricação de ferro e aço. É portanto preferível que um diâmetro de partícula médio de partículas finas seja apropriadamente ajustado dentro das faixas precedentes, dependendo do tipo de matéria-prima usado para fabricação do ferro e aço.
Na presente montagem, a quantidade de composto polimérico usado não é especificamente limitada e é apropriadamente ajustada de acordo com o tipo de composto polimérico usado e o tipo e/ou combinação de matérias- primas para fabricação de ferro e aço. Contudo, uma quantidade em uma faixa de cerca de não menos que 0,001% a não mais do que 2% em peso é a preferida, e uma faixa de cerca de 0,005% a 0,5% em peso é mais preferida, com relação à matéria-prima para fabricação de ferro e aço. Com uma quantidade de composto polimérico inferior a 0,001% em peso, o efeito da adição no composto polimérico e, conseqüentemente na adesão precedente não pode ser obtido, resultando no fato de que a propriedade de pseudo- granulação não é aperfeiçoada. Uma quantidade de composto polimérico excedendo a 2% em peso não é preferida, porque ela faz com que tudo se transforme em pasta ou grumo resultando em uma fraca capacidade de permeabilidade das partículas (grumo).
Preferivelmente, tal projeto é mostrado, onde a quantidade de composto polimérico usado é tão baixa quanto possível, embora varie dependendo de fatores, tais como, propriedade de granulação da matéria-prima para fabricação de ferro e aço usada, uma quantidade de água adicionada e o tipo de máquina de granulação usado.
Uma quantidade (proporção) de partículas finas adicionalmente acrescentadas à matéria-prima para fabricação de ferro e aço não é especificamente limitada e é apropriadamente ajustada de acordo com o tipo de composto polimérico e o tipo e/ou combinação de matéria-prima para fabricação de ferro e aço usado. Contudo, uma faixa de não menos que 0,01% em peso a não mais do que 30% em peso é preferível e uma faixa de não menos que 0,01% em peso, a não mais do que 20% em peso é mais preferida, com relação ao minério de ferro. Com uma quantidade acrescida inferior a 0,01% em peso, o efeito de prevenção de desintegração das pseudo-partículas no leito de sinterização pode não ser obtido e o efeito de aperfeiçoamento da adesão e promoção de pseudo-granulação torna-se pequeno, resultando no fato de que apenas uma pequena quantidade de partículas finas é reduzida. Uma quantidade adicionada excedendo a 30% em peso aumenta significativamente o resíduo tal como escória, ao contrário aumenta as partículas finas e abaixa a capacidade de permeabilidade resultando no fato de que a produtividade da máquina de sinterização pode tornar-se fraca.
Observe que, a proporção de água adicionada à matéria- prima para fabricação de ferro e aço é tal que, a quantidade combinada final de água que é adicionada durante granulação e da água introduzida na matéria-prima não é inferior a 4% em peso a não mais do que 15% em peso ou, mais preferivelmente não menos do que 5% em peso a não mais do que 12% em peso, com relação a matéria-prima de sinterização, e de não menos que 5% em peso a não mais do que 50% em peso ou mais preferivelmente de não menos que 7% em peso a não mais do que 30% em peso, com relação ao material de pelota. 0 limite de teor inferior do composto polimérico no agente de granulação para matéria-prima é preferivelmente de 0,01% em peso ou mais preferivelmente de 0,08% em peso, quando o composto polimérico é obtido na forma de uma solução aquosa de polímero. 0 limite de teor superior do composto polimérico é preferivelmente de 70% em peso ou mais preferivelmente de 60% em peso. Como para o teor de água no agente de granulação para fabricação de ferro, o limite inferior é preferivelmente de 30% em peso ou mais preferivelmente de 40% em peso. 0 limite superior do teor de água é preferivelmente de 99,99% em peso ou mais preferivelmente de 99,92% em peso. A proporção de partículas finas usadas, quando elas são adicionadas, com relação a 1 parte em peso do composto polimérico está preferivelmente em uma faixa de não menos que 0,01 parte em peso a não mais do que 30.000 partes em peso ou mais preferivelmente não inferior a 0,2 parte em peso a não mais do que 4.000 partes em peso.
Após pesquisa intensiva, os inventores da presente invenção verificaram que foi possível aperfeiçoar eficazmente a granulação e adesão, aperfeiçoando a resistência das pseudo-partículas após granulação e para abrandar a desintegração das pseudo-partículas no leito de sinterização, durante a sinterização e desta forma aperfeiçoando em muito a produtividade e o rendimento do produto do máquina de sinterização por exemplo, pelo processo onde a argila de caulim ou carbonato de cálcio com um diâmetro de partícula médio não superior a 200 μιη é adicionado como partículas finas à composição de matéria- prima para fabricação de ferro e aço que contém minério de ferro e poliacrilato de sódio com um peso molecular médio em peso na faixa de não menos que 1.000 e não mais do que 200.000 é adicionado como o agente de granulação para fabricação de ferro, à composição de matéria-prima para fabricação de ferro e aço.
Na presente montagem, o processo de adição de partículas finas ou composto polimérico à matéria-prima para fabricação de ferro e aço não é especificamente limitado. Por exemplo, as partículas finas podem ser compostas anteriormente na matéria-prima para fabricação do ferro e aço, podendo ser adicionadas quando da mistura da matéria-prima usando um misturador, etc., podendo ser adicionadas quando da dispersão da água adicionada e realização da granulação ou podendo ser difundidas por dispersão das mesmas em água adicionada. 0 composto polimérico pode ser adicionado, por exemplo, por difusão do mesmo antes ou após adição das matérias-primas, por difusão do mesmo quando da mistura das matérias-primas, por difusão do mesmo em um sistema separado de água adicionada, quando da granulação ou por difusão do mesmo por mistura com a água adicionada. Quando se utiliza as partículas finas e o composto polimérico em conjunto, as partículas finas dispersassem água adicionada usando o composto polimérico podem ser difundidas por granulação. 0 composto polimérico e as partículas finas podem ser adicionados em conjunto ou separadamente.
Adicionalmente, outros componentes, como por exemplo, aditivos de granulação disponíveis, convencionais, etc. tais como, cal queimada e agentes de espessamento, podem ser adicionados às matérias-primas para fabricação de ferro e aço, quando necessário, como um agente de granulação para fabricação do ferro, além do composto polimérico, à medida que os componentes adicionados não inibem a propriedade de pseudo-granulação aperfeiçoando os efeitos no caso de uso para granulação das matérias-primas para fabricação de ferro e aço contendo partículas finas de minério de ferro ou de modo a aperfeiçoar adicionalmente a propriedade de pseudo-granulação.
Conforme descrito, no processo de realização do tratamento de granulação em matérias-primas para fabricação de ferro e aço, de acordo com a presente montagem, a granulação é realizada por adição do agente de granulação para fabricação de ferro, que contém um componente polimérico como um constituinte essencial à matéria-prima para fabricação de ferro e aço, de modo a aperfeiçoar uma propriedade de pseudo-granulação e, desta forma, aumentar a resistência das pseudo-partículas após granulação, onde a composição do agente de granulação para fabricação de ferro é ajustada e selecionada de modo que o valor avaliado de força coesiva no teste de força coesiva não é inferior a 1,2. Especificamente, no processo de realização de um tratamento de granulação de acordo com a presente montagem, o composto polimérico ou mais preferivelmente o composto polimérico e as partículas finas são adicionados como constituintes essenciais às matérias-primas para fabricação de ferro e aço, onde os tipos e/ou combinações do composto polimérico e as partículas finas são ajustados tal que o valor avaliado de força coesiva no teste de força coesiva não é inferior a 1,2. 0 processo de ajuste do teor de água das matérias- primas para fabricação de ferro e aço, realização de um tratamento de granulação e realização da pseudo-granulação ou peletização, permite que uma quantidade predeterminada ou maior de partículas finas seja estavelmente dispersa na água para granulação, por exemplo, água adicionada, desta forma aperfeiçoando em muito a propriedade de pseudo- granulação, a resistência das pseudo-partículas, a capacidade de permeabilidade durante o curso da sinterização e a produtividade (produtividade) do máquina de sinterização.
Assim, de acordo com a presente montagem, um processo de tratamento de granulação pode ser oferecido, o qual é apropriado para realização de um tratamento de granulação (pseudo-granulação ou peletização) de matérias-primas para fabricação de ferro e aço (materiais de sinterização ou materiais de peletização) contendo partículas finas de minério de ferro.
Adicionalmente, a presente montagem, por realização do tratamento de granulação sob as condições precedentes, produz minério de ferro granulado (pseudo-partículas) possuindo um índice GI tão alto quanto de 75% ou mais, preferivelmente, 80% ou mais. 0 índice GI de pseudo- partículas granuladas se refere a um valor representando a proporção de partículas finas aderidas a uma partícula de núcleo. Um índice GI maior aperfeiçoa a propriedade de granulação, capacidade de permeabilidade do leito sinterizado e produtividade da máquina de sinterização.
Adicionalmente, a presente montagem é aplicável ao processo de tratamento que envolve (i) mistura, amassamento e granulação de parte das matérias-primas para fabricação de ferro e aço, de acordo com a distribuição de grau de granulação, propriedade de granulação, composição, etc. de cada nome comercial ou das matérias-primas para fabricação de ferro e aço contendo fluxo, combustível, etc. e (ii) mistura subsequente com outras matérias-primas para fabricação de ferro e aço e granulação da mistura, onde o processo de tratamento de granulação da presente montagem pode realizar a pseudo-granulação por adição às matérias- primas para fabricação de ferro e aço, do composto polimérico ou o composto polimérico e partículas finas.
Quando, por exemplo, algumas das matérias-primas para fabricação de ferro e aço mostra uma propriedade de granulação fraca, o valor avaliado de força coesiva e propriedade de pseudo-granulação podem ser aperfeiçoados por adição do composto polimérico e das partículas finas àquelas matérias-primas mostrando uma propriedade de granulação fraca.
Na presente montagem, as matérias-primas para fabricação de ferro e aço, máquinas de granulação, constituintes, tempos e locais de adição de componentes, isto é, por exemplo, o composto polimérico ou as partículas finas possuindo o diâmetro de partícula médio mencionado anteriormente podem ser livremente escolhidos e usados em qualquer combinação; seu uso combinado não estando limitado de que forma for. Isto é, o processo de tratamento de granulação da presente montagem é aplicável também ao processo de tratamento de granulação que inclui múltiplas etapas de tratamento e onde cada processo de tratamento pode ser combinado com qualquer processo de adição de partículas finas e adjuvante de partícula fina onde o processo de tratamento de granulação da presente montagem pode realizar a pseudo-granulação por adição de partículas finas e adjuvante de partículas finas às matérias-primas para fabricação de ferro e aço. 0 processo de tratamento de granulação da presente montagem é naturalmente, também eficaz para realizar um processo de pseudo-granulação disponível comercialmente (dispositivo). A invenção tendo sido assim descrita, será óbvio que a mesma pode ser variada de muitas formas. Tais variações não fogem do espírito e escopo da invenção e todas modificações que seriam óbvias a um versado na técnica pretendem estar incluídas dentro do escopo das reivindicações.
Melhor Modo de Realizar a Invenção A presente invenção é explicada em maiores detalhes a seguir com referência aos exemplos. Contudo, a presente invenção não está limitada aos mesmos. As medições foram realizadas como (a) um diâmetro de partícula médio e o índice GI das pseudo-partículas descritos nos Exemplos e Exemplos Comparativos, (b) peso da partícula fina, resistência de sinter, produtividade, rendimento de produção e energia de dispersão de argila com relação às matérias-primas para fabricação do ferro, (c) diâmetro de partícula médio e um potencial ζ da partícula fina e (d) o número do peso molecular médio, um peso molecular médio em peso, polidispersidade e um número ácido ou composto polimérico. Estes valores foram medidos de acordo com o modo como se segue. Adicionalmente, um valor avaliado de força coesiva foi calculado de acordo com o teste de força coesiva que se segue. Observe que, "parte" descrita nos Exemplos e Exemplos Comparativos significa "parte em peso" e "%" descrita nos Exemplos e Exemplos comparativos, significa "% em peso" .
Diâmetro Médio de Partícula e índice GI da Pseudo-Partícula Após as pseudo-partículas obtidas por realização do tratamento de granulação terem sido secas a 80°C por uma hora, as pseudo-partículas foram classificadas usando um crivo, de modo que o tamanho do grão (tamanho do pseudo- grão) e um diâmetro médio de partícula foram calculados. O índice GI das pseudo-partículas granuladas é uma das avaliações reveladas na página 9 de Seitetsukenkyu (publicação número 288, publicado em 1976) e significa uma razão de partículas finas aderidas ao redor da partícula de núcleo. Observe que a medição do índice de GI foi realizada de acordo com a maneira descrita na página 9 de Seitetsukenkyu (publicação número 288, publicado em 1976) .
Nas medições que se seguem realizadas nos Exemplos e Exemplos Comparativos, a medição do índice GI foi realizada como para as pseudo-partículas, cada uma não possuindo mais do que 0,25 mm de diâmetro de partícula após a granulação.
Se outros valores forem medidos, o valor de 0,25 mm será substituído por eles.
Adicionalmente, o índice GI (índice de pseudo- partícula) das pseudo-partículas, cada uma das quais não tendo mais do que 0,25 mm de diâmetro após granulação, foi calculado de acordo com a expressão que se segue. O índice GI das pseudo-partículas, cada uma das quais possuindo diâmetro de partícula não superior a 0,25 mm = (uma razão de matérias-primas, cada uma das quais inferior a 0,25 mm de diâmetro de partícula antes da granulação - uma razão de matérias-primas, cada uma das quais inferior a 0,25 mm de diâmetro de partícula após granulação)/(a razão de matérias-primas, cada uma das quais possuindo diâmetro de partícula inferior a 0,25 mm antes da granulação) x 100.
Contudo, nos Exemplos 26 a 29 e Exemplos Comparativos 9 a 11, o índice GI foi calculado para as pseudo- partículas, cada uma das quais com diâmetro de partícula não superior a 0,5 mm = (uma razão de matérias-primas, cada uma das quais inferior a 0,5 mm de diâmetro de partícula antes da granulação - uma razão de matérias- primas, cada uma das quais inferior a 0,5 mm de diâmetro de partícula após granulação) / (a razão de matérias-primas, cada uma das quais possuindo diâmetro de partícula inferior a 0,5 mm antes da granulação) x 100.
Adicionalmente, os materiais sinterizados e materiais de partículas descritos nos Exemplos e Exemplos Comparativos que se seguem foram usados sob condição absolutamente seca.
Rendimento de Produção, Resistência de Sinter, Produtividade O rendimento de produção foram avaliados por medição de uma razão de partículas, cada uma das quais possuindo diâmetro de partícula não inferior a 5 mm quando um bolo sinterizado de 50 kg foi feito para cair de uma altura de 2 m para uma placa de ferro, cinco vezes. A resistência de sinter foi medida de acordo com o processo de medição de resistência que se segue (SI: índice Shatter). A resistência de sinter foi avaliada como se segue. Um bolo sinterizado de 10 kg foi submetido a avaliação de rendimento de produção (cada uma das partículas possuindo um diâmetro de partícula não inferior a 5 mm) foi coletado, de modo que a distribuição do grau de granulação não variou e uma razão de partículas, cada uma das quais com diâmetro de partícula de 5 a 10 mm, não variou, quando o bolo sinterizado foi feito para cair de 2 m de altura, quatro vezes. A produtividade foi calculada de acordo com a expressão que se segue: Produtividade (t/dia/m2) = altura total (t) das partículas, cada uma com diâmetro de partícula não inferior a 5 mm após avaliação do rendimento de produção/tempo de sinterização (dia)/área de superfície (m2) de uma máquina de sinterização (recipiente) Número do Peso Molecular Médio, Peso Molecular Médio e Polidispersidade 0 peso molecular médio em peso de um polímero contido na solução aquosa de um polímero descrito nas Montagens 1 e 3, Exemplos 1 a 10, 26 a 29 e Exemplos Comparativos 1 a 4, 9 a 11 foi medido em termos de polietilenoglicol com base em GPC (Cromatografia de Permeação de Gel).
Adicionalmente, o número do peso molecular médio e o peso molecular médio em peso do composto polimérico nas Montagens 2, 4 5 e Exemplos 20 a 25, 30 a 39 e Exemplo Comparativo 5 a 8, 12 a 17 foram medidos de acordo com a GPC (Cromatografia de Permeação de Gel). A condição de medição foi como se segue.
Bomba: "L-7110" (fabricada pela Hitachi, Ltd.) Veículo líquido: água ultra pura foi adicionada a 34,5 g de dodecaidrato fosfato de hidrogênio dissódio e 46,1 g de diidrato fosfato de diidrogênio sódio, de modo a preparar 500 g da solução aquosa no total.
Velocidade corrente: 0,5 ml/minuto Coluna: coluna GPC de sistema de água "GF-7MHQ" (fabricada pela Showa Denko K.K.) Detector: detector de raio ultravioleta (UV) "L7100" (fabricado pela Hitachi, Ltd.) 214 nm de comprimento de onda Amostra padrão de peso molecular: poliacrilato de sódio (fabricado pela Sowa Science Corporation) Uma amostra de análise foi diluída com um veículo líquido, de modo que o composto polimérico possui 0,1 de peso conforme medido na forma de sólidos.
Adicionalmente, a polidispersidade do composto polimérico foi calculada, com base no peso molecular médio em peso e no número do peso molecular médio medido de acordo com a condição de medição, por uso da expressão que se segue. (polidispersidade) = (peso molecular médio em peso)/(número do peso molecular médio) Contudo, apenas em ambos (1) um caso onde o composto polimérico não dissolveu no veículo e (2) um caso onde o peso molecular alterou dramaticamente com o tempo devido à solução não aquosa no veículo, a medição foi realizada sob a condição que se segue.
Veículo líquido: água pura foi adicionada a 27,22 g de triidrato acetato de sódio, de modo a preparar 2.000 g de solução aquosa. Após o triidrato acetato de sódio ter dissolvido em água pura, 670 g de acetonila foram adicionados à solução aquosa e foram uniformizados.
Coluna: "TOSOH TSK-GEL a2.500, a3000" (fabricada pela TOSOH CORP.).
Observe que outras condições eram as mesmas que na condição de medição precedente.
Energia de Dispersão de Argila A energia de dispersão de argila foi medida de acordo com a maneira que se segue. Primeiro (1) água de troca de íon foi adicionada a 67,56 g de glicina, 52,6 g de cloreto de sódio e 60 ml de 1 mol/L de solução aquosa de hidrato de sódio, de modo a preparar 600 g de líquido tampão de glicina.
Em seguida, água pura foi adicionada ao liquido tampão de glicina preparado por uso (2) de 0,0817 g de diidrato cloreto de cálcio e o liquido preparado da maneira precedente (1) de modo a preparar 1.000 g de líquido de dispersão. Adicionalmente, foi preparada uma solução aquosa a 0,1% de um polímero conforme medida na forma de sólidos. (3) 0,3 g de "Pó de teste I JIS 11 Tipos" (marca registrada Kanto, pó de argila margoso, super fino, vendido pela Japan Powder Industry Technical Society) foi colocado em um tubo de teste de vidro típico de cerca de 30 ml e não apenas o líquido de dispersão (2), porém também 3 g da solução aquosa a 0,1% precedente de um polímero que funcionou como material para tratamento de granulação foram adicionados ao pó de teste. Então, a concentração de cálcio no tubo de teste foi de 50 ppm em termos de carbonato de cálcio. (4) Após o tubo de teste precedente ter sido vedado com uma tampa de tubo de teste típica feita de borracha, o tubo de teste foi agitado intensamente por 20 segundos, de modo que a argila dispersou e o tubo de teste foi colocado na vertical em uma maneira alternadamente repetida, de modo que a argila dispersou no líquido de dispersão ao qual a solução aquosa de um polímero foi adicionada. Após o tubo de teste ser deixado onde estava em um local sem receber luz do sol por 20 horas, 5 ml do líquido sobrenadante do líquido de dispersão no tubo de teste foi coletado com uma pipeta oca. (5) 0 líquido (líquido sobrenadante) foi colocado em 1 cm de uma célula de quartzo e sua absorvência (ABS) a 380 nm de comprimento de onda foi medida por uso de um dispositivo espectral UV, de modo que o valor medido foi usado como a força de dispersão da argila. (Valor do ácido) 0 valor do ácido foi calculado de acordo com o processo de queda coloidal. Primeiro, 0,1 g de amostras de medição (conforme medidas na forma de sólidos) foi colocado em um tubo de amostra, e as amostras foram diluídas com água de troca de íon, de modo que o peso total delas foi de 20 g. Observe que, quando foram diluídas amostras medindo 0,1 g, 0,1 g de amostras foram medidas na forma de sólidos que foram submetidos ao pré-tratamento por uso de hidrato de sódio, de modo que o variações de pH de 6 a 9 foram adicionadas.
Em seguida, 0,5 g do líquido diluído foi coletada, de modo a ser diluída com cerca de 100 ml de água de troca de íon. Então, o pH do liquido diluído foi ajustado para ser de 11 por uso de solução aquosa de hidrato de sódio 0,1N.
Em seguida, uma quantidade excessiva, tal como de 5 ml de N/200 solução aquosa de quitosano metileno glicol foi adicionada ao líquido diluído, cujo pH havia sido ajustado e foi suficientemente agitada. Adicionalmente, 6 gotas de indicador de pH de azul de toluidina foram adicionadas ao que resultou e retro titulação coloidal foi realizada por uso de N/400 solução aquosa de sulfato de polivinil potássio (PVSK) enquanto agitando tudo suficientemente. Um ponto final foi um ponto onde o azul muda para violeta.
Adicionalmente, uma operação semelhante foi realizada como para 100 ml de água de troca de íon como um experimento em bruto, e seu valor de ácido foi calculado de acordo com a expressão que se segue. Observe que uma razão dos sólidos foi calculada de acordo com uma quantidade dos materiais precedentes usados para reagir os mesmos.
Valor do ácido (mmol/g) = (f x N x (a-b)) / (quantidade da amostra (g) x sólidos (%))/100) f: fator de PVSK N: normalidade de PVSK (N/400) A: titulação de PVSK no experimento em bruto (ml) B: titulação de PVSK da amostra de medição (ml) Potencial ζ 0 potencial ζ das partículas finas foi medido de acordo com o teste de medição de potencial ζ que se segue.
Em um caso onde o adjuvante de partículas finas foi usado, uma mistura obtida por mistura de (a) 12 partes de liquido destilado de adjuvante de partícula fina a 2% conforme medido na forma de sólidos e (b) 12 partes de partículas finas por 12 horas foram adicionadas e misturadas de modo que foi possível obter concentração de medição apropriada no líquido destilado de 0,3% de adjuvante de partícula fina conforme medido na forma de sólidos. O resultado foi usado como uma amostra para teste de medição de potencial ζ. Observe que, no caso onde a concentração de sólidos do adjuvante de partícula fina era inferior a 2%, após ser concentrado, o coadjuvante de partícula foi diluído para uma concentração predeterminada com água destilada, de modo a ser usado para a medição.
No caso onde o adjuvante de partícula fina não foi usado, as partículas finas foram adicionadas à solução aquosa padrão de pH de tetraborano (pH = 9,18) e misturadas entre si de modo que foi possível obter concentração de medição apropriada. 0 resultado foi usado como uma amostra para teste de medição de potencial ζ.
Adicionalmente, no caso onde as partículas finas não foram adicionadas, isto é, no caso onde o potencial ζ das partículas finas originalmente contidas nos materiais de sinterização era para ser medido, 1 g de materiais de sinterização foi adicionado à solução aquosa padrão de pH de tetraborado (pH = 9,18), e estes foram intensamente agitados. Após 10 minutos, o líquido sobrenadante que resultou foi coletado e o líquido sobrenadante foi adicionado à solução aquosa padrão de pH de tetraborado (pH = 9,18) e misturado entre si de modo que foi possível obter a concentração de medição apropriada. A amostra obtida desta maneira foi usada como uma amostra para teste de medição de potencial ζ.
Observe que, embora um valor medido de potencial ζ não tivesse variado, um dispositivo de medição de potencial ζ selecionou automaticamente a concentração com poucos erros de acordo com a sensibilidade do dispositivo de medição de potencial ζ, e determinou a concentração em cada amostra, isto é, a quantidade de componentes adicionais em cada amostra.
Na medição precedente, como o dispositivo de medição de potencial ζ, um medidor de luz de difusão de luz por eletroforese ELS-800 (fabricado por Otsuka Electronics Co.
Ltd.) foi usado. Adicionalmente, como uma célula, EL-8201 (fabricado por Otsuka Electronics Co. Ltd.) foi usado e a temperatura de medição era de 25°C e o ângulo de difusão era de 20°, a tensão de eletroforese era de 90V.
Adicionalmente, conforme descrito acima no caso onde o adjuvante de partículas finas foi usado como dissolvente de teste, o dissolvente obtido por diluição de 0,3% de adjuvante de partículas finas, conforme medido na forma de sólidos com água destilada foi usado. No caso onde o adjuvante de partículas finas não foi usado, a solução aquosa padrão de pH de tetraborano (pH = 9,18) foi usada.
Assim, o pH do dissolvente de teste precedente (amostra) varia de 8 a 9,5.
Diâmetro de Partícula Médio de Partículas Finas Água de troca de íon foi usada como solvente e foi medida por uso de um dispositivo de medição de distribuição de partícula de modo de difusão LA-910W (fabricado por Horida, Ltd.) Teste de Força Coesiva Partículas finas de minério de ferro Roberiver foram classificadas em minério de (1) não mais do que 0,064 mm (2) mais do que 0,063 mm a não mais do que 0,125 mm, (3) mais do que 0,125 mm a não mais do que 0,25 mm, (4) mais do que 0,25 mm a não mais do que 0,5 mm e (5) mais do que 0,5 mm a não mais do que 1 mm por uso de um crivo. O minério duro de ferro classificado (Roberiver) foi combinadas entre si de modo que uma quantidade de cada minério foi de 20 partes e 5% de água em relação ao resultado combinado foram adicionados de modo a ser uniformemente misturados entre si. O resultado misturado foi usado como uma amostra e sua propriedade de aderência (g/cm2) foi medida por uso de um dispositivo de medição de aderência comercial (dispositivo de medição de propriedade de aderência EB-3300CH feito pela Shimadzy Corp.).
Em seguida, o minério duro de ferro (1) a (5) foi combinado entre si, de modo que uma quantidade de cada minério duro era de 20 partes, e 0,05% de compostos poliméricos (sólidos) foi adicionado ao resultado combinado, e em um caso onde as partículas finas foram adicionadas ao resultado combinado, 2% de partículas finas e 5% de água no total foram adicionados ao resultado combinado, de modo a serem uniformemente misturados entre si. Após isto, sua propriedade de aderência (g/cm2) foi medida no mesmo. O valor avaliado de força coesiva da presente invenção foi calculado de acordo com a expressão que se segue.
Valor avaliado de força coesiva = propriedade de aderência (g/cm2) medida após adição de materiais de granulação para fabricação de ferro e aço/propriedade de aderência (g/cm2) medida após adição de água apenas.
Exemplo 1 Os materiais de sinterização (matérias-primas para fabricação de ferro e aço) foram fabricados, os quais possuem as composições mostradas na Tabela 1.
Tabela 1 As 1.400 partes de carbonato de cálcio pesado de 2 μτη de diâmetro de partícula médio foram adicionadas à 70.000 partes de materiais de sinterização como as partículas finas e o resultado foi colocado em um misturador de tambor, de modo a ser submetido a agitação preliminar realizada a uma velocidade de 24 min"1 por um minuto. Isto forneceu uma composição para tratamento de granulação que contém matérias-primas para sinterização. Após isto, enquanto agitando a composição na mesma velocidade de rotação, 5.250 partes de solução de poliacrilato de sódio aquoso de peso molecular médio em peso de 6.000, que havia sido preparada de modo que os materiais não voláteis tinham sido 0,4% anteriormente, foram aspergidas (adicionadas) à composição (materiais de sinterização) como o dispersante por aproximadamente 1 minuto e meio por uso de aspersão.
Uma razão de ácido poliacrilato de sódio para materiais de sinterização foi de 0,03%. Após se aspergida, a composição (composição final para tratamento de granulação) na qual o dispersante foi adicionado, foi agitada por três minutos na mesma velocidade de rotação, de modo que o tratamento de granulação (pseudo-granulação) foi realizado. Uma condição sob a qual as partículas finas e o dispersante foram combinadas entre si é mostrada na tabela 2.
Adicionalmente, o teor de umidade das pseudo- partículas obtidas foi medido e as pseudo-partículas foram classificadas usando um crivo após as pseudo-partículas terem sido secas a 80°C por uma hora, de modo que o diâmetro de partícula médio e o índice GI das pseudo- partículas foram calculados. Adicionalmente, uma quantidade de dispersão de partículas finas foi calculada por realização do teste de propriedade de dispersão. Este resultado é mostrado na Tabela 3.
Exemplo 2 0 Exemplo 2 é diferente do Exemplo 1 pelo que 1.400 partes de carbonato de cálcio leve de 0,15 μτη de diâmetro de partícula médio foram usadas como as partículas finas ao invés do carbonato de cálcio pesado de 2 μιη de diâmetro de partícula médio. Além disto, a mesma operação que no Exemplo 1 foi realizada para obter o tratamento de granulação. Uma condição sob a qual as partículas finas e o dispersante foram combinados entre si é mostrada na Tabela 2. O teor de umidade das pseudo-partículas obtidas foi medido e as pseudo-partículas foram classificadas usando um crivo, como no Exemplo 1, de modo que o diâmetro de partícula médio e o índice GI das pseudo-partículas foram calculados. Adicionalmente, uma quantidade de dispersão de partículas finas foi calculada por realização do teste de propriedade de dispersão. Este resultado é mostrado na Tabela 3.
Exemplo 3 0 Exemplo 3 é diferente do Exemplo 1 pelo que 1.400 partes de carbonato de cálcio leve de 20 μιη de diâmetro de partícula médio foram usadas como as partículas finas ao invés do carbonato de cálcio pesado de 2 μτη de diâmetro de partícula médio. Além disto, a mesma operação que no Exemplo 1 foi realizada para obter o tratamento de granulação. Uma condição sob a qual as partículas finas e o dispersante foram combinados entre si é mostrada na Tabela 2. O teor de umidade das pseudo-partículas obtidas foi medido e as pseudo-partículas foram classificadas usando um crivo, como no Exemplo 1, de modo que o diâmetro de partícula médio e o índice GI das pseudo-partículas foram calculados. Adicionalmente, uma quantidade de dispersão de partículas finas foi calculada por realização do teste de propriedade de dispersão. Este resultado é mostrado na Tabela 3.
Exemplo 4 O Exemplo 4 é diferente do Exemplo 1 pelo que 350 partes de carbonato de cálcio leve de 3 μτη de diâmetro de partícula médio foram usadas como as partículas finas ao invés do carbonato de cálcio pesado de 2 μτη de diâmetro de partícula médio. Além disto, a mesma operação que no Exemplo 1 foi realizada para obter o tratamento de granulação. Uma condição sob a qual as partículas finas e o dispersante foram combinados entre si é mostrada na Tabela 2. O teor de umidade das pseudo-partículas obtidas foi medido e as pseudo-partículas foram classificadas usando um crivo, como no Exemplo 1, de modo que o diâmetro de partícula médio e o índice GI das pseudo-partículas foram calculados. Adicionalmente, uma quantidade de dispersão de partículas finas foi calculada por realização do teste de propriedade de dispersão. Este resultado é mostrado na Tabela 3.
Exemplo 5 0 Exemplo 5 é diferente do Exemplo 1 pelo que 1.400 partes de "pó de teste JIS I 11 tipos" (marca registrada;
Kanto pó de argila margoso, super fino, vendido pela Japan Powder Industry Technical Society) de 2 μπ\ de diâmetro de partícula médio foram usadas como as partículas finas ao invés do carbonato de cálcio pesado de 2 μπι de diâmetro de partícula médio. Além disto, a mesma operação que no Exemplo 1 foi realizada para obter o tratamento de granulação. Uma condição sob a qual as partículas finas e o dispersante foram combinados entre si é mostrada na Tabela 2. 0 teor de umidade das pseudo-partículas obtidas foi medido e as pseudo-partículas foram classificadas usando um crivo, como no Exemplo 1, de modo que o diâmetro de partícula médio e o índice GI das pseudo-partículas foram calculados. Adicionalmente, uma quantidade de dispersão de partículas finas foi calculada por realização do teste de propriedade de dispersão. Este resultado é mostrado na Tabela 3.
Exemplo 6 O Exemplo 6 é diferente do Exemplo 1 pelo que 1.400 partes de pó úmido de conversor de 200 μπι de diâmetro de partícula médio foram usadas como as partículas finas ao invés do carbonato de cálcio pesado de 2 μιη de diâmetro de partícula médio. Além disto, a mesma operação que no Exemplo 1 foi realizada para obter o tratamento de granulação. Uma condição sob a qual as partículas finas e o dispersante foram combinados entre si é mostrada na Tabela 2. 0 teor de umidade das pseudo-partículas obtidas foi medido e as pseudo-partículas foram classificadas usando um crivo, como no Exemplo 1, de modo que o diâmetro de partícula médio e o índice GI das pseudo-partículas foram calculados. Adicionalmente, uma quantidade de dispersão de partículas finas foi calculada por realização do teste de propriedade de dispersão. Este resultado é mostrado na Tabela 3.
Exemplo 7 0 Exemplo 7 é diferente do Exemplo 1 pelo que 1.400 partes de argila de caulim (marca registrada "KAOFINE" fabricada pela Thiele Kaolin Company) de 2 μιη de diâmetro de partícula médio foram usadas como as partículas finas ao invés do carbonato de cálcio pesado de 2 μιη de diâmetro de partícula médio. Além disto, a mesma operação que no Exemplo 1 foi realizada para obter o tratamento de granulação. Uma condição sob a qual as partículas finas e o dispersante foram combinados entre si é mostrada na Tabela 2. 0 teor de umidade das pseudo-partículas obtidas foi medido e as pseudo-partículas foram classificadas usando um crivo, como no Exemplo 1, de modo que o diâmetro de partícula médio e o índice GI das pseudo-partículas foram calculados. Adicionalmente, uma quantidade de dispersão de partículas finas foi calculada por realização do teste de propriedade de dispersão. Este resultado é mostrado na Tabela 3.
Exemplo 8 0 Exemplo 8 é diferente do Exemplo 1 pelo que 1400 partes de bentonita (marca registrada "Kunigel VI" fabricada pela Kunimine Industries Ltd.) de 2 μιη de diâmetro de partícula médio foram usadas como as partículas finas ao invés do carbonato de cálcio pesado de 2 μιη de diâmetro de partícula médio. Além disto, a mesma operação que no Exemplo 1 foi realizada para obter o tratamento de granulação. Uma condição sob a qual as partículas finas e o dispersante foram combinados entre si é mostrada na Tabela 2. 0 teor de umidade das pseudo-partículas obtidas foi medido e as pseudo-partículas foram classificadas usando um crivo, como no Exemplo 1, de modo que o diâmetro de partícula médio e o índice GI das pseudo-partículas foram calculados. Adicionalmente, uma quantidade de dispersão de partículas finas foi calculada por realização do teste de propriedade de dispersão. Este resultado é mostrado na Tabela 3.
Exemplo 9 0 Exemplo 9 é diferente do Exemplo 1 pelo que 1.400 partes de minério duro de ferro (Carajás) de 92 μιη de diâmetro de partícula médio foram usadas como as partículas finas ao invés do carbonato de cálcio pesado de 2 μπι de diâmetro de partícula médio. Além disto, a mesma operação que no Exemplo 1 foi realizada para obter o tratamento de granulação. Uma condição sob a qual as partículas finas e o dispersante foram combinados entre si é mostrada na Tabela 2. 0 teor de umidade das pseudo-partículas obtidas foi medido e as pseudo-partículas foram classificadas usando um crivo, como no Exemplo 1, de modo que o diâmetro de partícula médio e o índice GI das pseudo-partículas foram calculados. Adicionalmente, uma quantidade de dispersão de partículas finas foi calculada por realização do teste de propriedade de dispersão. Este resultado é mostrado na Tabela 3.
Exemplo 10 As 1.291 partes de água de troca de íon e 1.812 partes de monômero de éter polialquileno glicol monoalquenila (monômero contendo uma cadeia de polialquileno glicol) obtido por adição de uma média de 50 moles de óxido de etileno ao 3-metil-3-buteno-l-ol e 188 partes de anidrido maleico (monômero contendo o grupo ácido) foram colocadas em um recipiente de reação de vidro possuindo um termômetro, um dispositivo de agitação, um funil de gotejamento, um condutor de nitrogênio e um condensador de refluxo, de modo que a mistura de reação foi obtida. Em seguida, a mistura de reação foi aquecida a 60°C.
Em seguida, 50 partes da solução aquosa a 15% de "NC- 32W" (nome comercial, fabricado pela Nippoh Chemicals Co., Ltd Kagakusva, 87% de concentração de cloridrato de 2,2'- azobis-2-metilpropionaamidina) foram adicionados à mistura de reação como iniciador de polimerização e foram agitados por 7 horas. Após ser adicionalmente aquecido para 80 °C, o resultado foi agitado por uma hora, de modo a completar a reação de polimerização.
Após isto, a mistura de reação foi neutralizada com solução aquosa de hidrato de sódio a 30%. Isto formou a solução aquosa de um polímero (a) que tinha um peso molecular médio em peso de 26.200 e a concentração dos não voláteis era de 55,1%.
Em seguida 5.433,5 partes de água foram adicionadas à 66,5 partes da solução aquosa obtida de um polímero (a) e estas foram suficientemente agitadas. Isto formou cerca de 5.500 partes de solução aquosa de um polímero (1) como o dispersante.
As 1.400 partes de carbonato de cálcio pesado de 2 μιη de diâmetro de partícula médio foram adicionadas a 70.000 partes de matérias-primas para sinterização da Tabela 1 como partículas finas e o resultado foi colocado em um misturador de tambor, e foi submetido a agitação preliminar a uma velocidade de rotação de 24 min'1 por um minuto. Isto forneceu uma composição de tratamento de granulação que contém matérias-primas para sinterização. Após isto, enquanto agitando a composição na mesma velocidade de rotação, 5.250 partes da solução aquosa de um polímero (1) foram aspergidas (adicionadas) â composição (materiais de sinterização) por cerca de 1 minuto e meio usando um atomizador. Uma razão dos sólidos da solução aquosa de um polímero (1), a saber, o polímero para matérias-primas para sinterização foi de 0,05%. Após ser aspergida, a composição (composição final para tratamento de granulação) a qual o dispersante havia sido adicionado foi agitada por três minutos na mesma velocidade de rotação, de modo que o tratamento de granulação foi realizado. Uma condição sob a qual as partículas finas e o dispersante foram combinados entre si é mostrada na Tabela 2. 0 teor de umidade das pseudo-partículas obtidas foi medido e as pseudo-partículas foram classificadas usando um crivo, como no Exemplo 1, de modo que o diâmetro de partícula médio e o índice GI das pseudo-partículas foram calculados. Adicionalmente, uma quantidade de dispersão de partículas finas foi calculada por realização do teste de propriedade de dispersão. Este resultado é mostrado na Tabela 3.
Exemplo 11 As 1.510 partes de água de troca de íon foram colocadas em um recipiente de reação de vidro possuindo um termômetro, um dispositivo de agitação, um funil de gotejamento, um condutor de nitrogênio e um condensador de refluxo, de modo serem aquecidas a 65°C.
Em seguida, 31,7 partes da solução aquosa de hidrogênio foram colocadas no recipiente de reação como um iniciador de polimerização. Após isto, 791,7 partes de ácido acrílico que funcionaram como monômero contendo grupo ácido, 258,3 partes de acrilato de metila que funcionaram como monômero copolimerizável e 15 partes de água de troca de íon foram misturadas no recipiente de reação previamênte.. A mistura dos mesmos foi gotejada enquanto era agitada por três horas. Adicionalmente, ao mesmo tempo, 12,3 partes de ácido L-ascórbico que funcionou como iniciador de polimerização, 37,1 partes de ácido mercaptopropiônico que funcionou como agente de transferência de cadeia e 200,6 partes de água de troca de íon foram misturados no recipiente de reação previamente. A mistura foi gotejada por 3 horas e 30 minutos. A mistura de reação foi adicionalmente agitada a 65°C por uma hora, de modo que a reação de polimerização foi completada.
Após isto, a mistura de reação foi neutralizada com solução aquosa de hidrato de sódio a 30%. Isto forneceu solução aquosa de um polímero (b) onde o peso molecular médio em peso era de 32.600 e a concentração dos sólidos não voláteis era de 31,3%.
Em seguida 5.460 partes de água foram adicionadas à 117,1 partes da solução aquosa obtida de um polímero (b) e estas foram suficientemente agitadas. Isto formou cerca de 5.500 partes de solução aquosa de um polímero (2) como o dispersante.
As 1.400 partes de carbonato de cálcio pesado de 2 μπι de diâmetro de partícula médio foram adicionadas a 70.000 partes de matérias-primas para sinterização da Tabela 1 como partículas finas e o resultado foi colocado em um misturador de tambor, e foi submetido a agitação preliminar a uma velocidade de rotação de 24 min'1 por um minuto. Isto forneceu uma composição de tratamento de granulação que contém matérias-primas para sinterização. Após isto, enquanto agitando a composição na mesma velocidade de rotação, 5.250 partes da solução aquosa de um polímero (2) foram aspergidas (adicionadas) à composição (materiais de sinterização) por cerca de 1 minuto e meio usando um atomizador. Uma razão dos sólidos da solução aquosa de um polímero (2), a saber, o polímero para matérias-primas para sinterização foi de 0,05%. Após ser aspergida, a composição (composição final para tratamento de granulação) a qual o dispersante havia sido adicionado foi agitada por três minutos na mesma velocidade de rotação, de modo que o tratamento de granulação foi realizado. Uma condição sob a qual as partículas finas e o dispersante foram combinados entre si é mostrada na Tabela 2. 0 teor de umidade das pseudo-partículas obtidas foi medido e as pseudo-partículas foram classificadas usando um crivo, como no Exemplo 1, de modo que o diâmetro de partícula médio e o índice GI das pseudo-partículas foram calculados. Adicionalmente, uma quantidade de dispersão de partículas finas foi calculada por realização do teste de propriedade de dispersão. Este resultado é mostrado na Tabela 3.
Exemplo 12 As 1.400 partes de carbonato de cálcio leve de 3 μιη de diâmetro de partícula médio foram adicionadas a 70.000 partes de matérias-primas para sinterização da Tabela 1 como partículas finas e o resultado foi colocado em um misturador de tambor, e foi submetido a agitação preliminar a uma velocidade de rotação de 24 min'1 por um minuto. Isto forneceu uma composição de tratamento de granulação que contém matérias-primas para sinterização. Após isto, enquanto agitando a composição na mesma velocidade de rotação, 5.250 partes da solução aquosa de lignosulfonato de sódio a 1,3% foram aspergidas (adicionadas) à composição (materiais de sinterização) por cerca de 1 minuto e meio usando um atomizador. Uma razão de lignosulfonato de sódio para matérias-primas para sinterização foi de 0,1%. Após ser aspergida, a composição (composição final para tratamento de granulação) a qual o dispersante havia sido adicionado foi agitada por três minutos na mesma velocidade de rotação, de modo que o tratamento de granulação foi realizado. Uma condição sob a qual as partículas finas e o dispersante foram combinados entre si é mostrada na Tabela 2. 0 teor de umidade das pseudo-partículas obtidas foi medido e as pseudo-partículas foram classificadas usando um crivo, como no Exemplo 1, de modo que o diâmetro de partícula médio e o índice GI das pseudo-partículas foram calculados. Adicionalmente, uma quantidade de dispersão de partículas finas foi calculada por realização do teste de propriedade de dispersão. Este resultado é mostrado na Tabela 3.
Exemplo 13 0 Exemplo 13 é diferente do Exemplo 12, pelo que, 5.250 partes de tripolifosfato de trissódio a 1,3% foram usadas como o dispersante ao invés da solução aquosa de lignosulfonato de sódio a 1,3%. Além disto, a mesma operação que no Exemplo 12 foi realizada, de modo a obter o tratamento de granulação. Uma condição sob a qual as partículas finas e o dispersante foram combinadas entre si é mostrada na Tabela 2. O teor de umidade das pseudo-partículas obtidas foi medido e as pseudo-partículas foram classificadas usando um crivo, como no Exemplo 1, de modo que o diâmetro de partícula médio e o índice GI das pseudo-partículas foram calculados. Adicionalmente, uma quantidade de dispersão de partículas finas foi calculada por realização do teste de propriedade de dispersão. Este resultado é mostrado na Tabela 3.
Exemplo 14 0 Exemplo 14 é diferente do Exemplo 1, pelo que carbonato de cálcio pesado não foi adicionado. Além disto, a mesma operação que no Exemplo 1 foi realizada, de modo a obter o tratamento de granulação. Uma condição sob a qual as partículas finas e o dispersante foram combinados entre si é mostrada na Tabela 2. 0 teor de umidade das pseudo-partículas obtidas foi medido e as pseudo-partículas foram classificadas usando um crivo, como no Exemplo 1, de modo que o diâmetro de partícula médio e o índice GI das pseudo-partículas foram calculados. Adicionalmente, uma quantidade de dispersão de partículas finas foi calculada por realização do teste de propriedade de dispersão. Este resultado é mostrado na Tabela 3.
Exemplo 15 As 5.250 partes de água de troca de íon foram usadas ao invés da solução aquosa poliacrílica de sódio. Além disto, a mesma operação que no Exemplo 1 foi realizada, de modo a obter o tratamento de granulação. Uma condição sob a qual as partículas finas e o dispersante foram combinados entre si é mostrada na Tabela 2. 0 teor de umidade das pseudo-partículas obtidas foi medido e as pseudo-partículas foram classificadas usando um crivo, como no Exemplo 1, de modo que o diâmetro de partícula médio e o índice GI das pseudo-partículas foram calculados. Adicionalmente, uma quantidade de dispersão de partículas finas foi calculada por realização do teste de propriedade de dispersão. Este resultado é mostrado na Tabela 3.
Exemplo Comparativo 1 (Exemplo Convencional) As 70.000 partes de materiais de sinterização mostrados na Tabela 1 foram colocadas em um misturador de tambor e foram submetidas a agitação preliminar a uma velocidade de rotação de 24 min'1 por um minuto. Isto forneceu uma composição para tratamento de granulação que contém os materiais de sinterização. Após isto, enquanto agitando a composição na mesma velocidade de rotação, 5.250 partes de água foram aspergidas(adicionadas) à composição (materiais de sinterização) por cerca de 1 minuto e meio usando um atomizador. Após ser aspergida, a composição (composição final para tratamento de granulação) a qual o dispersante havia sido adicionado foi agitada por três minutos na mesma velocidade de rotação, de modo que o tratamento de granulação (pseudo-granulação) foi realizado. O teor de umidade das pseudo-partículas obtidas foi medido e as pseudo-partículas foram classificadas usando um crivo, como no Exemplo 1, de modo que o diâmetro de partícula médio e o índice GI das pseudo-partículas foram calculados. Adicionalmente, uma quantidade de dispersão de partículas finas foi calculada por realização do teste de propriedade de dispersão. Este resultado é mostrado na Tabela 3.
Exemplo Comparativo 2 (Exemplo Convencional) As 70.000 partes de materiais de sinterização mostrados na Tabela 1 foram colocadas em um misturador de tambor e 840 partes de cal queimada de 45 μπι de diâmetro médio foram adicionadas como as partículas finas e o resultado foi submetido a agitação preliminar a uma velocidade de rotação de 24 min"1 por um minuto. Isto forneceu uma composição para tratamento de granulação que contém os materiais de sinterização. Após isto, enquanto agitando a composição na mesma velocidade de rotação, 5.600 partes de água foram aspergidas (adicionadas) à composição (materiais de sinterização) por cerca de 1 minuto e meio usando um atomizador. Após ser aspergido, o resultante foi adicionalmente agitado por três minutos na mesma velocidade de rotação, de modo que a operação de granulação foi realizada. Uma condição na qual a cal queimada foi combinada é mostrada na Tabela 2. O teor de umidade das pseudo-partículas obtidas foi medido e as pseudo-partículas foram classificadas usando um crivo, como no Exemplo 1, de modo que o diâmetro de partícula médio e o índice GI das pseudo-partículas foram calculados. Adicionalmente, uma quantidade de dispersão de partículas finas foi calculada por realização do teste de propriedade de dispersão. Este resultado é mostrado na Tabela 3.
Exemplo 16 As 70.000 partes de materiais de sinterização mostrados na Tabela 1 foram colocadas em um misturador de tambor e foram submetidas a agitação preliminar a uma velocidade de rotação de 24 min'1 por um minuto. Isto forneceu uma composição para tratamento de granulação que contém os materiais de sinterização. Após isto, enquanto agitando a composição na mesma velocidade de rotação, 6.300 partes de "Snawtex C" (marca registrada, fabricado pela Nissan Chemical Industries, Ltd., 20% de material não volátil) de sílica coloidal que são partículas finas do tipo de auto dispersão foram aspergidas (adicionadas) à composição (materiais de sinterização) por cerca de 1 minuto e meio usando um atomizador. Após ser aspergido, o resultado foi adicionalmente agitado por três minutos na mesma velocidade de rotação, de modo que o tratamento de granulação (pseudo-granulação) foi realizado. Uma condição na qual as partículas finas e o dispersante foram combinados entre si é mostrada na Tabela 2. 0 teor de umidade das pseudo-partículas obtidas foi medido e as pseudo-partículas foram classificadas usando um crivo, como no Exemplo 1, de modo que o diâmetro de partícula médio e o índice GI das pseudo-partículas foram calculados. Adicionalmente, uma quantidade de dispersão de partículas finas foi calculada por realização do teste de propriedade de dispersão. Este resultado é mostrado na Tabela 3.
Exemplo 17 As 70.000 partes de materiais de sinterização mostrados na Tabela 1 foram colocadas em um misturador de tambor e foram submetidas a agitação preliminar a uma velocidade de rotação de 24 min"1 por um minuto. Isto forneceu uma composição para tratamento de granulação que contém os materiais de sinterização. Após isto, enquanto agitando a composição na mesma velocidade de rotação, 6.300 partes de "Snawtex C" (marca registrada, fabricado pela Nissan Chemical Industries, Ltd., 20% de material não volátil) de sílica coloidal que são partículas finas do tipo de auto dispersão e 47 partes de poli (ácido poliacrílico de sódio) do Exemplo 1 que foi ajustado, de modo a conter 45% de sólidos foram misturadas preliminarmente. A mistura foi aspergida (adicionada) à composição (materiais de sinterização) por cerca de 1 minuto e meio usando um atomizador. Após ser aspergido, o resultado foi adicionalmente agitado por três minutos na mesma velocidade de rotação, de modo que o tratamento de granulação (pseudo-granulação) foi realizado. Uma condição na qual as partículas finas e o dispersante foram combinados entre si é mostrada na Tabela 2. 0 teor de umidade das pseudo-partículas obtidas foi medido e as pseudo-partículas foram classificadas usando um crivo, como no Exemplo 1, de modo que o diâmetro de partícula médio e o índice GI das pseudo-partículas foram calculados. Adicionalmente, uma quantidade de dispersão de partículas finas foi calculada por realização do teste de propriedade de dispersão. Este resultado é mostrado na Tabela 3.
Tabela 2 Tabela 3 Os resultados na Tabela 3 mostram que: de acordo com a presente invenção é possível aumentar o diâmetro de partícula médio e o índice GI das pseudo-partículas por adição das partículas finas e do dispersante. Assim, é verificado que o processo de acordo com a presente invenção para granulação de matérias-primas para fabricação de ferro e aço exibe ótimo efeito na pseudo-granulação das matérias- primas para sinterização.
Exemplo 18 As pseudo-partículas obtidas no Exemplo 1 foram sinterizadas por realização de um teste de recipiente de 50 kg, de modo a obter o sinter. Uma condição do teste era tal que: o recipiente de sinterização possuía 300 mm de diâmetro, 600 mm de altura e 550 mm em uma espessura de camada e sua pressão negativa de sucção foi de 9,8 Pa (constante). A produtividade, o rendimento de produção e a resistência de sinter obtido foram medidos. Os resultados foram mostrados na Tabela 4.
Exemplo 19 As pseudo-partículas obtidas no Exemplo 14 foram sinterizadas por realização de um teste de recipiente de 50 kg de modo a obter o sinter. Uma condição do teste foi tal que: o recipiente de sinterização tinha 300 mm de diâmetro, 600 mm de altura e 550 mm em uma espessura de camada e sua pressão negativa de sucção foi de 9,8 Pa (constante). A produtividade, o rendimento de produção e a resistência de sinter obtido foram medidos. Os resultados foram mostrados na Tabela 4.
Exemplo Comparativo 3 (exemplo convencional) As pseudo-partículas obtidas no Exemplo 1 foram sinterizadas por realização de um teste de recipiente de 50 kg de modo a obter o sinter. Uma condição do teste foi tal que: o recipiente de sinterização tinha 300 mm de diâmetro, 600 mm de altura e 550 mm em uma espessura de camada e sua pressão negativa de sucção foi de 9,8 Pa (constante). A produtividade, o rendimento de produção e a resistência de sinter obtido foram medidos. Os resultados foram mostrados na Tabela 4.
Exemplo Comparativo 4 (exemplo convencional) As pseudo-partículas obtidas no Exemplo 2 foram sinterizadas por realização de um teste de recipiente de 50 kg de modo a obter o sinter. Uma condição do teste foi tal que: o recipiente de sinterização tinha 300 mm de diâmetro, 600 mm de altura e 550 mm em uma espessura de camada e sua pressão negativa de sucção foi de 9,8 Pa (constante). A produtividade, o rendimento de produção e a resistência de sinter obtido foram medidos. Os resultados foram mostrados na Tabela 4.
Tabela 4 Os resultados da Tabela 4 mostram que, de acordo com a presente invenção, é possível aumentar o diâmetro de partícula médio e o índice GI das pseudo-partículas por adição de partículas finas e do dispersante. 0 sinter de uma resistência de sinter baixo é provável de causar partículas finas, de modo que a razão de retorno do minério é alta e conseqüentemente, o rendimento de produção e a eficiência de produção são diminuídos. Contudo, os resultados precedentes mostram que, de acordo com a presente invenção, é possível solucionar tais problemas.
Exemplo 20 As 805,5 partes de água de troca de íon e 40,1 partes de solução aquosa de monoidrato de hipofosfito de sódio a 45% que funcionaram como agente de transferência de cadeia foram colocadas em um frasco separado (fabricado por SUS316) possuindo um dispositivo de agitação e um condensador, cuja capacidade era de 5 litros e foram aquecidas ao ponto de ebulição (100°C) do sistema, enquanto sendo agitadas.
Em seguida, 2.126,1 partes de solução aquosa de ácido acrílico a 80% que funcionou como grupo carboxílico contendo monômero, 112,4 partes de solução aquosa de persulfato de sódio a 15% que funcionou como iniciador de polimerização e 160,2 partes de solução aquosa de monoidrato hipofosfito de sódio a 45% foram gotejadas no frasco em separado. A solução aquosa de ácido acrílico a 80%, a solução aquosa de persulfato de sódio a 15% e a solução aquosa de monoidrato de hipofosfito de sódio a 45% foram gotejadas separadamente através dos respectivos orifícios de gotejamento. Foram precisos 180 minutos para que a solução aquosa de ácido acrílico a 80% acabasse o gotejamento. Foram precisos 185 minutos para que a solução aquosa de persulfato de sódio a 15% acabasse o gotejamento.
Foram precisos 180 minutos para que a solução aquosa de monoidrato de hipofosfito de sódio a 45% acabasse o gotejamento. Quando do gotejamento, a temperatura de reação foi mantida no ponto de ebulição do sistema. Após o gotejamento, a temperatura foi mantida por 5 minutos. Após isto, foram precisos 60 minutos para 1.880 partes de solução aquosa de hidrato de sódio a 48% que funciona como agente neutralizante, acabar o gotejamento, de modo que a solução aquosa de um polímero foi obtida. 0 número do peso molecular médio, a polidispersidade, o valor ácido e a força de dispersão de argila do polímero (composto polimérico) na solução aquosa de um polímero que foi obtido desta maneira, foram medidos. Como resultado, o número do peso molecular médio foi de 2.100, e a polidispersidade foi de 2,93, o valor do ácido foi de 11,2 mmoles/g e a força de dispersão de argila foi de 1,16.
Adicionalmente, a solução aquosa obtida de um polímero foi coletada, de modo a ser de 21 partes conforme medido na forma de sólidos e foi diluída na água de troca de íon, de modo a ser de 5.250 partes, de modo que foi obtido o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro (Al), de acordo com a presente invenção.
Neste meio tempo, os materiais de sinterização (matérias-primas para fabricação de ferro e aço) possuindo uma composição mostarda na Tabela 1 foram preparados.
As 70.000 partes de materiais de sinterização foram colocadas dentro de um misturador de tambor e foram submetidas a agitação preliminar a uma velocidade de rotação de 24 min'1 por um minuto. Após isto, agitando-se a composição na mesma velocidade de rotação, 5.250 partes do agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro (Al) foram aspergidas (adicionadas) as matérias-primas para sinterização por cerca de 1 minuto e meio usando uma aspersão. Uma razão do composto polimérico, a saber, o composto polimérico contido no agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro (Al) da presente invenção, para matérias-primas para sinterização, foi de 0,03%. Após ser aspergido, o resultado foi agitado por três minutos na mesma velocidade de rotação, de modo que o tratamento de granulação foi realizado.
Após as pseudo-partículas obtidas terem sido secas a 80°C por uma hora, elas foram classificadas usando um crivo, assim o índice GI das pseudo-partículas cujo diâmetro de partícula após a granulação não era maior do que 0,25 mm foi calculado. Não apenas as propriedades do composto polimérico, porém também um resultado do cálculo são mostrados na Tabela 5.
Exemplo 21 As 805,5 partes de água de troca de íon foram colocadas em um frasco separado (fabricado por SUS316) possuindo um dispositivo de agitação e um condensador, cuja capacidade era de 5 litros e foram aquecidas ao ponto de ebulição (100°C) do sistema, enquanto sendo agitadas.
Em seguida, 2.126,1 partes de solução aquosa de ácido acrílico a 80% que funciona como grupo carboxílico contendo monômero, 112,4 partes de solução aquosa de persulfato de sódio a 15% que funcionou como iniciador de polimerização e 88,5 partes de solução aquosa de monoidrato hipofosfito de sódio a 45% foram gotejadas no frasco em separado. A solução aquosa de ácido acrílico a 80%, a solução aquosa de persulfato de sódio a 15% e a solução aquosa de monoidrato de hipofosfito de sódio a 45% foram gotejadas separadamente através dos respectivos orifícios de gotejamento. Foram precisos 180 minutos para que a solução aquosa de ácido acrílico a 80% acabasse o gotejamento. Foram precisos 185 minutos para que a solução aquosa de persulfato de sódio a 15% acabasse o gotejamento. Foram precisos 180 minutos para que a solução aquosa de monoidrato de hipofosfito de sódio a 45% acabasse o gotejamento. Quando do gotejamento, a temperatura de reação foi mantida no ponto de ebulição do sistema. Após o gotejamento, a temperatura foi mantida por 5 minutos. Após isto, foram precisos 60 minutos para 1.889 partes de solução aquosa de hidrato de sódio a 48% que funcionou como agente neutralizante, acabar o gotejamento, de modo que a solução aquosa de um polímero foi obtida. O número do peso molecular médio, a polidispersidade, o valor ácido e a força de dispersão de argila do polímero (composto polimérico) na solução aquosa de um polímero que foi obtido desta maneira, foram medidos. Como resultado, o número do peso molecular médio foi de 2.900, e a polidispersidade foi de 4,21, o valor do ácido foi de 11,1 mmoles/g e a força de dispersão de argila foi de 1,30.
Adicionalmente, a solução aquosa obtida de um polímero foi coletada, de modo a ser de 21 partes conforme medido na forma de sólidos e foi diluída na água de troca de íon, de modo a ser de 5.250 partes, de modo que foi obtido o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro (A2), de acordo com a presente invenção.
Após isto, o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro (A2) foi usado ao invés do agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro (Al) usado no Exemplo 20. Além disto, a mesma operação que no Exemplo 20 foi realizada de modo a obter a granulação. As pseudo-partículas obtidas foram classificadas usando um crivo, assim o índice GI das pseudo-partículas cujo diâmetro de partícula após a granulação não era maior do que 0,25 mm foi calculado. Não apenas as propriedades do composto polimérico, porém também um resultado do cálculo são mostrados na Tabela 5.
Exemplo 22 As 805,5 partes de água de troca de íon e 40,1 partes de solução aquosa de monoidrato hipofosfito de sódio a 45% que funcionaram como agente de transferência de cadeia foram colocadas em um frasco separado (fabricado por SUS316) possuindo um dispositivo de agitação e um condensador, cuja capacidade era de 5 litros e foram aquecidas ao ponto de ebulição (100°C) do sistema, enquanto sendo agitadas.
Em seguida, 2.126,1 partes de solução aquosa de ácido acrílico a 80% que funciona como grupo carboxílico contendo monômero, 112,4 partes de solução aquosa de persulfato de sódio a 15% que funcionou como iniciador de polimerização e 88,5 partes de solução aquosa de monoidrato hipofosfito de sódio a 45% foram gotejadas no frasco em separado. A solução aquosa de ácido acrílico a 80%, a solução aquosa de persulfato de sódio a 15% e a solução aquosa de monoidrato de hipofosfito de sódio a 45% foram gotejadas separadamente através dos respectivos orifícios de gotejamento. Foram precisos 180 minutos para que a solução aquosa de ácido acrílico a 80% acabasse o gotejamento. Foram precisos 185 minutos para que a solução aquosa de persulfato de sódio a 15% acabasse o gotejamento. Foram precisos 180 minutos para que a solução aquosa de monoidrato de hipofosfito de sódio a 45% acabasse o gotejamento. Quando do gotejamento, a temperatura de reação foi mantida no ponto de ebulição do sistema. Após o gotejamento, a temperatura foi mantida por 5 minutos. Após isto, foram precisos 60 minutos para 1.595,1 partes de solução aquosa de hidrato de sódio a 48% que funcionou como agente neutralizante, acabar o gotejamento, de modo que a solução aquosa de um polímero foi obtida. O número do peso molecular médio, a polidispersidade, o valor ácido e a força de dispersão de argila do polímero (composto polimérico) na solução aquosa de um polímero que foi obtido desta maneira, foram medidos.
Como resultado, o número do peso molecular médio foi de 1.900, e a polidispersidade foi de 3,31, e a força de dispersão de argila foi de 1,11.
Adicionalmente, a solução aquosa obtida de um polímero foi coletada, de modo a ser de 21 partes conforme medido na forma de sólidos e foi diluída na água de troca de íon, de modo a ser de 5.250 partes, de modo que foi obtido o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro (A3) , de acordo com a presente invenção.
Após isto, o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro (A3) foi usado ao invés do agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro (Al) usado no Exemplo 20. Além disto, a mesma operação que no Exemplo 20 foi realizada de modo a obter a granulação. As pseudo-partículas obtidas foram classificadas usando um crivo, assim o índice GI das pseudo-partículas cujo diâmetro de partícula após a granulação não era maior do que 0,25 mm foi calculado. Não apenas as propriedades do composto polimérico, porém também um resultado do cálculo são mostrados na Tabela 5.
Exemplo 23 As 355 partes de água de troca de íon, 98 partes de anidrido maleico que funcionou como um grupo carboxila contendo monômero e 80 partes de solução aquosa de hidrato de sódio a 48% que funcionou como agente neutralizante foram colocadas em um frasco separado (fabricado por SUS316) possuindo um dispositivo de agitação e um condensador, cuja capacidade era de 5 litros e foram aquecidas ao ponto de ebulição (100°C) do sistema, enquanto sendo agitadas.
Em seguida, 180 partes de solução aquosa de ácido acrílico a 40% que funciona como grupo carboxílico contendo monômero, 100 partes de solução aquosa de persulfato de sódio a 10% que funcionou como iniciador de polimerização e 100 partes de peróxido de hidrogênio a 14% foram gotejadas no frasco em separado. A solução aquosa de ácido acrílico a 40%, 100 partes da solução aquosa de persulfato de sódio a 10% e o peróxido de hidrogênio a 14% foram gotejados separadamente através dos respectivos orifícios de gotejamento. Após o gotejamento, a temperatura foi mantida por 60 minutos. Após isto, foram precisos 60 minutos para que 57partes da solução aquosa de hidrato de sódio a 49% que funcionou como agente neutralizante acabasse o gotejamento, de modo que a solução aquosa de um polímero foi obtida. O número do peso molecular médio, a polidispersidade, o valor ácido e a força de dispersão de argila do polímero (composto polimérico) na solução aquosa de um polímero que foi obtido desta maneira, foram medidos.
Como resultado, o número do peso molecular médio foi de 1.200, e a polidispersidade foi de 4,94 e a força de dispersão de argila foi de 0,98.
Adicionalmente, a solução aquosa obtida de um polímero foi coletada, de modo a ser de 21 partes conforme medido na forma de sólidos e foi diluída na água de troca de íon, de modo a ser de 5.250 partes, de modo que foi obtido o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro (A4), de acordo com a presente invenção.
Após isto, o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro (A4) foi usado ao invés do agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro (Al) usado no Exemplo 20. Além disto, a mesma operação que no Exemplo 20 foi realizada de modo a obter a granulação. As pseudo-partículas obtidas foram classificadas usando um crivo, assim o índice GI das pseudo-partículas cujo diâmetro de partícula após a granulação não era maior do que 0,25 mm foi calculado. Não apenas as propriedades do composto polimérico, porém também um resultado do cálculo são mostrados na Tabela 5.
Exemplo 24 As 1.400 partes de água de troca de íon foram colocadas em um frasco separado (fabricado por SUS316) possuindo um dispositivo de agitação e um condensador, cuja capacidade era de 5 litros e foram aquecidas ao ponto de ebulição (100°C) do sistema, enquanto sendo agitadas.
Em seguida, 578,5 partes de solução aquosa de ácido acrílico a 80% que funciona como grupo carboxílico contendo monômero e 62,5 partes de solução aquosa de persulfato de sódio a 15% que funcionou como iniciador de polimerização foram gotejadas no frasco em separado através dos respectivos orifícios de gotejamento. Quando do gotejamento, a temperatura de reação foi mantida no ponto de ebulição do sistema. Após o gotejamento, a temperatura foi mantida por 120 minutos. Após isto, foram precisos 60 minutos para 353 partes de solução aquosa de hidrato de sódio a 48% que funcionou como agente neutralizante, acabar o gotejamento, de modo que a solução aquosa de um polímero foi obtida. O número do peso molecular médio, a polidispersidade, o valor ácido e a força de dispersão de argila do polímero (composto polimérico) na solução aquosa de um polímero que foi obtido desta maneira, foram medidos.
Como resultado, o número do peso molecular médio foi de 4.900, e a polidispersidade foi de 9,84, o valor do ácido foi de 10,7 mmoles/g e a força de dispersão de argila foi de 0,65.
Adicionalmente, a solução aquosa obtida de um polímero foi coletada, de modo a ser de 21 partes conforme medido na forma de sólidos e foi diluída na água de troca de íon, de modo a ser de 5.250 partes, de modo que foi obtido o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro (A5), de acordo com a presente invenção.
Após isto, o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro (A5) foi usado ao invés do agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro (Al) usado no Exemplo 20. Além disto, a mesma operação que no Exemplo 20 foi realizada de modo a obter a granulação. As pseudo-partículas obtidas foram classificadas usando um crivo, assim o índice GI das pseudo-partículas cujo diâmetro de partícula após a granulação não era maior do que 0,25 mm foi calculado. Não apenas as propriedades do composto polimérico, porém também um resultado do cálculo são mostrados na Tabela 5.
Exemplo 25 As 300 partes de água de troca de íon foram colocadas em um frasco separado (fabricado por SUS316) possuindo um dispositivo de agitação e um condensador, cuja capacidade era de 5 litros e foram aquecidas ao ponto de ebulição (100°C) do sistema, enquanto sendo agitadas.
Em seguida, 720 partes de solução aquosa de ácido acrílico a 80% que funcionou como grupo carboxílico contendo monômero, 106,7 partes de solução aquosa de persulfato de sódio a 15% que funcionou como iniciador de polimerização e 182,9 partes de sulfito de hidrogênio sódio, 16,5 partes de água de troca de íon e 600 partes de solução aquosa de hidrato de sódio a 48% que funcionaram como agente neutralizante foram gotejadas separadamente no frasco através dos respectivos orifícios de gotejamento por 120 minutos. Quando do gotejamento, a temperatura de reação foi mantida no ponto de ebulição do sistema. Após o gotejamento, a temperatura foi mantida por 30 minutos. O número do peso molecular médio, a polidispersidade, o número ácido e a força de dispersão de argila do polímero (composto polimérico) na solução aquosa de um polímero que foi obtido desta maneira, foram medidos. Como resultado, o número do peso molecular médio foi de 5.200, e a polidispersidade foi de 11,8 e o valor do ácido foi de 8,7 e a força de dispersão de argila foi de 0,51.
Adicionalmente, a solução aquosa obtida de um polímero foi coletada, de modo a ser de 21 partes conforme medido na forma de sólidos e foi diluída na água de troca de íon, de modo a ser de 5.250 partes, de modo que foi obtido o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro (A6), de acordo com a presente invenção.
Após isto, o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro (A6) foi usado ao invés do agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro (Al) usado no Exemplo 20. Além disto, a mesma operação que no Exemplo 20 foi realizada de modo a obter a granulação. As pseudo-partículas obtidas foram classificadas usando um crivo, assim o índice GI das pseudo-partículas cujo diâmetro de partícula após a granulação não era maior do que 0,25 mm foi calculado. Não apenas as propriedades do composto polimérico, porém também um resultado do cálculo são mostrados na Tabela 5.
Exemplo Comparativo 5 A granulação foi realizada no Exemplo 24, porém ao invés do agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro (A5) do Exemplo 24 ter sido utilizado, foi usado para comparação um agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro (I) ajustado, de modo que poliacrilato de sódio possuindo um número do peso molecular médio de 21.000, e a polidispersidade 7,57 foi obtido, de modo a ser 21 partes conforme medido na forma de sólidos e o poliacrilato de sódio obtido foi diluído por água de troca de íon de modo a ser de 5.250 partes. As pseudo-partículas obtidas foram classificadas usando um crivo, como no Exemplo 20, para obter o índice GI das pseudo-partículas possuindo um diâmetro de partícula não superior a 0,25 mm após granulação. 0 índice GI foi de 87,2. A força de dispersão de argila e o valor ácido do poliacrilato de sódio foram de 0,02 e 10,0 mmol/g, respectivamente. Este resultado é mostrado na Tabela 5 com as propriedades do poliacrilato de sódio.
Exemplo Comparativo 6 A granulação foi realizada no Exemplo 24, porém ao invés do agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro (A5) do Exemplo 21 ter sido utilizado, foi usado para comparação um agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro (II) ajustado, de modo que o sal de sódio do copolímero de ácido maleico-ácido acrílico (uma razão de composição de ácido acrílico para ácido maleico; 50:50) foi obtido, de modo a ser 21 partes conforme medido na forma de sólidos e o sal de sódio obtido foi diluído por água de troca de íon de modo a ser de 5.250 partes. As pseudo-partículas obtidas foram classificadas usando um crivo, como no Exemplo 20, para obter o índice GI das pseudo-partículas possuindo um diâmetro de partícula não superior a 0,25 mm após granulação. O índice GI foi de 88.1. 0 sal de sódio utilizado de um copolímero de ácido maleico-ácido acrílico tinha um número de peso molecular médio de 7.400, uma polidispersidade de 13,5 e uma força de dispersão de argila de 0,29. Este resultado é mostrado na Tabela 5.
Exemplo Comparativo 7 (Exemplo Convencional) A granulação foi realizada no Exemplo 24, porém ao invés das 5.250 partes do agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro (A5) do Exemplo 24 ter sido utilizado, foi usado para comparação um agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro (III) obtido de 1.400 partes combinadas de cal queimada e 5.250 partes de água. As pseudo-partículas obtidas foram classificadas usando um crivo, como no Exemplo 20, para obter o índice GI das pseudo-partículas possuindo um diâmetro de partícula não superior a 0,25 mm após granulação. O índice GI foi de 76,2. Este resultado é mostrado na Tabela 5.
Exemplo Comparativo 8 A granulação foi realizada no Exemplo 24, porém ao invés do agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro (A5) do Exemplo 24 ter sido utilizado, foi usado para comparação um agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro (IV) ajustado, de modo que o sal de sódio do copolímero de ácido maleico-ácido acrílico (uma razão de composição de ácido acrílico para ácido maleico 70:30) foi obtido, de modo a ser 21 partes conforme medido na forma de sólidos e o sal de sódio obtido foi diluído por água de troca de íon de como a ser de 5.250 partes. As pseudo-partículas obtidas foram classificadas usando um crivo, como no Exemplo 20, para obter o índice GI das pseudo-partículas possuindo um diâmetro de partícula não superior a 0,25 mm após granulação. 0 índice GI foi de 88,4. 0 sal de sódio utilizado de um copolímero de ácido maleico-ácido acrílico tinha um número de peso molecular médio de 3.000, uma polidispersidade de 16,5 e uma força de dispersão de argila de 0,44. Este resultado é mostrado na Tabela 5.
Tabela 5 Como aparente do resultado mostrado na Tabela 5, é visto que o uso de uma pequena quantidade de agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro inclui um composto polimérico de acordo com a montagem 2 da presente invenção pode aumentar significativamente o índice GI, isto é, uma propriedade de pseudo-granulação de minério de ferro.
Também, é estimado deste resultado que o uso de uma pequena quantidade de agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro incluindo um composto polimérico, de acordo com a Montagem 2 da presente invenção, pode aumentar a produtividade, rendimento de produção e uma resistência de sinter de sinter feito de pseudo-partículas sinterizadas. 0 sinter de uma resistência de minério sinterizada baixa é provável de causar partículas finas, de modo que a razão de retorno do minério é alta e, conseqüentemente, o rendimento de produção e a produtividade são diminuídos.
Exemplo 26 As 1.698 partes de água de troca de íon adicionadas em um recipiente de reação de vidro incluindo um termômetro, um dispositivo de agitação, um funil de gotejamento, um conduto de nitrogênio, e um condensador de refluxo foram purgadas com nitrogênio dentro do recipiente de reação, enquanto agitando e aquecidas até 80°C sob uma atmosfera de nitrogênio. Neste meio tempo, éster de metoxipolietileno glicol monometacrílico (número médio de moles de adição de óxido de etileno = 25) como um monômero contendo uma cadeia de polialquileno glicol, 332 partes de ácido metacrílico como um monômero contendo grupos ácidos e 500 partes de água de troca de íon foram combinados. Adicionalmente, 16,7 partes de ácido mercaptopropiônico como um agente de transferência de cadeia foram combinadas uniformemente na mistura para preparar uma solução aquosa de mistura de monômero.
Em seguida, a solução aquosa de mistura de monômero e solução aquosa de persulfato de amônio a 10% como um iniciador de polimerização foram adicionadas ao funil de gotejamento, e a solução aquosa de mistura de monômero e 184 partes de solução aquosa de persulfato de sódio a 10% foram gotejadas na água de troca de íon dentro do recipiente de reação por quatro horas. Após gotejamento, 46 partes de solução aquosa de persulfato de amônio a 10% foram adicionalmente gotejadas à mistura de reação dentro do recipiente de reação por uma hora. Após isto, a mistura de reação dentro do recipiente de reação foi mantida continuamente a 80°C por uma hora para completar a reação de polimerização.
Então, a mistura de reação foi neutralizada por solução aquosa de hidróxido de sódio a 30% para obter a solução aquosa de um polímero (Al) incluindo um composto polimérico (a) descrito na Montagem 3 e possuindo um peso molecular médio em peso de 23.800 e 43,2% da concentração de sólidos não voláteis. Então, 5.415 partes de água foram adicionadas às 85 partes obtidas da solução aquosa de um polímero (al). A mistura foi agitada bem para obter 5.500 partes da solução aquosa de um polímero (a2) como um agente de tratamento. Neste meio tempo, matérias-primas para sinterização (material para fabricação de ferro) possuindo uma composição mostrada na Tabela 1 foi preparado.
As 7.000 partes de matérias-primas para sinterização acima foram colocadas em um misturador de tambor, de modo a ser submetido a agitação preliminar realizada por um minuto a uma velocidade de 24 min’1 por um minuto. Após isto, 5.250 partes da solução aquosa de um polímero (a2) que anteriormente havia sido preparado foram aspergidas nas matérias-primas para sinterização usando um atomizador por aproximadamente 1 minuto e meio. Uma razão de composto polimérico nas matérias-primas para sinterização, isto é, uma razão de composto polimérico (a) mostrada na Montagem 3 nas matérias-primas para sinterização foi de 0,05%. Após aspersão, operação de granulação foi realizada por agitação por três minutos na mesma velocidade de rotação. Adicional e separadamente disto, a mesma operação foi realizada na solução aquosa de um polímero (a2) adicionado as matérias- primas para sinterização e adição de 350 partes de cal queimada (0,5%) à mistura para conduzir uma operação de granulação com cal queimada combinada. A umidade contida em cada uma das pseudo-partículas obtidas foi medida. Além disto, o produto granulado foi seco por uma hora em um forno de 80 °C e cada uma das pseudo-partículas foi classificada usando um crivo para obter seu diâmetro de partícula médio e índice GI. O resultado é mostrado na Tabela 6.
Exemplo 27 Ao recipiente de reação de vidro incluindo um termômetro, um dispositivo de agitação, um funil de gotejamento, um conduto de nitrogênio e um condensador de refluxo, foram adicionadas 1.291 partes de água de troca de ίοη, 1.812 partes de monômero de éter polialquileno glicol monoalquenila, onde uma média de 50 moles de óxido de etileno foram adicionados a 3-metil-3-buteno-l-ol como um monômero contendo uma cadeia de polialquileno glicol e 188 partes de anidrido maleico como um monômero contendo grupo ácido para fabricar uma mistura de reação. Então, esta mistura de reação foi aquecida a 60°C.
Em seguida, 50 partes de solução aquosa a 15% de "NC- 32W" (marca registrada; fabricada por Nippoh Chemicals Co., Ltd, concentração a 87% de cloridrato de 2,21-azobis-2- metilpropionamidina) foram adicionadas à mistura de reação como iniciador de polimerização que foi agitada por 7 horas. Após se adicionalmente aquecido a 80°C, o resultante foi agitado por uma hora de modo a completar a reação de polimerização.
Após isto, a mistura de reação foi neutralizada com solução aquosa de hidrato de sódio a 30%. Isto forneceu a solução aquosa de um polímero (a3) onde o peso molecular médio em peso foi de 26.200 e a concentração de sólidos não voláteis foi de 55,1%, incluindo um composto polimérico (a) descrito na Montagem 3. Em seguida, 5.433,5 partes de água foram adicionadas à 66,5 partes da solução aquosa obtidas de um polímero (a3) e foram suficientemente agitadas. Isto forneceu 5.500 partes de solução aquosa de um polímero (a4) como o dispersante.
Após isto, a granulação foi realizada no Exemplo 26 por operações semelhantes ao Exemplo 26, porém a solução aquosa de um polímero (a4) foi utilizada ao invés da solução aquosa de um polímero (a2). Então, a umidade contida em cada uma das pseudo-partículas obtidas foi medida e seu diâmetro de partícula médio e índice GI foram calculados. 0 resultado é mostrado na Tabela 6.
Exemplo 28 As 5.408,6 partes de água foram adicionadas a 91,4 partes de "MIGHTY 150" (marca registrada, fabricada pela Kao Corporation, 40,1% de concentração de sólidos não voláteis) que é um ácido sulfônico de β-naftaleno de formalina como um composto polimérico (b) mostrado na Montagem 3 e foi bem agitado. Isto forneceu cerca de 5.500 partes da solução aquosa de um polímero (bl) como um agente de tratamento.
Após isto, a granulação foi realizada no Exemplo 1, pela mesma operação que aquela no Exemplo 20, porém a solução aquosa do polímero (bl) foi utilizada ao invés da solução aquosa de um polímero (a2). Então, a umidade contida em cada uma das pseudo-partículas obtidas foi medida e o diâmetro de partícula média e índice GI foram calculados. O resultado é mostrado na Tabela 6.
Exemplo 29 As 36,7 partes de "Melment F10" (marca registrada, fabricado pela SKW Inc. produto em pó) que é um condensado de sulfonato de melamina de formalina como um composto polimérico 9c) mostrado na Montagem 3 foi dissolvido em 5.463,3 partes de água para obter 5.500 partes da solução aquosa de um polímero (cl) como um agente de tratamento.
Após isto, a granulação foi realizada no Exemplo 1, pela mesma operação que aquela no Exemplo 26, porém a solução aquosa do polímero (cl) foi utilizada ao invés da solução aquosa de um polímero (a2) . Então, a umidade contida em cada uma das pseudo-partículas obtidas foi medida e o diâmetro de partícula média e índice GI foram calculados. 0 resultado é mostrado na Tabela 6.
Exemplo Comparativo 9 (Exemplo Convencional) A granulação foi realizada no Exemplo 26 pela mesma operação que no Exemplo 26, porém 5.250 partes de água foram utilizadas ao invés da solução aquosa de um polímero (a2). Mais especificamente, a operação de granulação foi realizada por adição de 5.250 partes de água a 70.000 partes das mesmas matérias-primas para sinterização como aquele do Exemplo 26. Então, pela mesma operação que no Exemplo 26, a umidade contida na pseudo-partícula obtida foi medida, e seu diâmetro de partícula médio e índice GI foram calculados. O resultado é mostrado na Tabela 6.
Exemplo Comparativo 10 (Exemplo Convencional) As 7.000 partes das mesmas matérias-primas para sinterização que aquele no Exemplo 26 foram colocadas em um misturador de tambor com 840 partes de cal queimada, de modo a serem submetidas a agitação preliminar realizada por um minuto a uma velocidade de 24 min’1 por um minuto. Após isto, 5.600 partes de água foram aspergidas sobre matérias- primas para sinterização usando uma aspersão por aproximadamente 1 minuto e meio, enquanto agitando na mesma velocidade de rotação. Após aspersão, a operação de granulação foi realizada por agitação, por três minutos, na mesma velocidade de rotação. Então, a mesma operação que aquela o Exemplo 26, a umidade contida nas pseudo- partículas obtidas foi medida e seu diâmetro de partícula médio e índice GI foram calculados. 0 resultado é mostrado na Tabela 6.
Exemplo Comparativo 11 As 36,7 partes de carboximetil celulose (grau de eterificação de 0,9, peso molecular de 22.000, produto em pó, marca registrada "CMC-2260") foram dissolvidos em 5.463,3 partes de água para obter 5.500 partes de solução aquosa de um polímero (xl) como um agente de tratamento.
Após isto, a mesma operação que aquela no Exemplo 26 foi realizada para conduzir uma operação de granulação com cal queimada combinada, porém a solução aquosa de um polímero (xl) foi utilizado ao invés da solução aquosa de um polímero (a2) no Exemplo 1, e a solução aquosa de um polímero (xl) e cal queimada foram utilizadas com matérias- primas para sinterização. Então, a umidade contida nas pseudo-partículas obtidas foi medida e seu diâmetro de partícula médio e o índice GI foram calculados. 0 resultado é mostrado na Tabela 6.
Tabela 6 Como é aparente do resultado mostrado na Tabela 6, o uso de uma pequena quantidade de agente de tratamento para fabricação de ferro de acordo com a Montagem 3 da presente invenção pode aumentar significativamente um diâmetro de partícula médio de pseudo-partículas e índice GI.
Adicionalmente, mesmo no caso de combinação de cal queimada, é mostrada uma propriedade de pseudo-granulação estável onde o pequeno efeito foi causado por cal queimada.
Portanto, foi visto que o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro exerce excelentes efeitos na pseudo-granulação das matérias-primas para sinterização.
Também, é estimado deste resultado que o uso de uma pequena quantidade de agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro incluindo um composto polimérico, de acordo com a Montagem 3 da presente invenção, por aumentar uma produtividade, rendimento de produção e uma resistência de sinter de sinter fabricado de pseudo- partículas sinterizadas. 0 sinter de baixa resistência de sinter é provável de causar partículas finas, de modo que a razão de retorno do minério é alta e conseqüentemente, o rendimento de produção e a produtividade são diminuídos.
Exemplo 30 As 805,5 partes de água de troca de íon em um frasco separado (fabricado por SUS316) possuindo um misturador e um capacitor, foram aquecidas ao ponto de ebulição do sistema, enquanto sendo agitadas. Em seguida, 2.126,1 partes de solução aquosa de ácido acrílico a 80% como grupo carboxílico contendo monômero, 112,4 partes de solução aquosa de persulfato de sódio a 15% como iniciador de polimerização e 88,5 partes de solução aquosa de monoidrato hipofosfito de sódio a 45% foram gotejadas no frasco em separado. A solução aquosa de ácido acrílico a 80%, a solução aquosa de persulfato de sódio a 15% e a solução aquosa de monoidrato de hipofosfito de sódio a 45% foram gotejadas separadamente através de torneiras separadas. 0 gotejamento da solução aquosa de ácido acrílico a 80% foi realizado por 180 minutos. O gotejamento da solução aquosa de persulfato de sódio a 15% foi realizado por 185 minutos. O gotejamento de solução aquosa de monoidrato hipofosfito de sódio a 45% foi realizado por 180 minutos. Quando do gotejamento, a temperatura de reação foi mantida no ponto de ebulição do sistema. Após o gotejamento, a temperatura foi mantida na temperatura acima por outros 5 minutos, então 1.889,0 partes de solução aquosa de hidrato de sódio a 48% como agente neutralizante, foram adicionadas por gotejamento, por 60 minutos, de modo a obter uma solução aquosa de um polímero (i) . A solução aquosa obtida de um polímero (i) foi medida quanto ao número de peso molecular médio do polímero (composto polimérico (i) e a polidispersidade. O resultado de medição em 2.900 para o número de peso molecular médio, e 12.200 para o peso molecular médio em peso e 4,21 para a polidispersidade.
Em seguida, 21 partes conforme medidas na forma de sólidos de solução aquosa de um polímero (i) foram tomadas para obter partículas finas adjuvantes (i) por diluição da solução aquosa com água destilada para ser de 5.250 partes.
Neste meio tempo, matérias-primas para sinterização (uma matéria prima para fabricação de ferro) possuindo a composição mostarda na Tabela 1 foi preparada.
As 70.000 partes das matérias-primas para sinterização acima e 1.400 partes de "WHITONP - 10" (marca registrada, carbonato de cálcio pesado provido por Shiraishi Kogyo Co.
Ltd.) como partículas finas foram colocadas em um misturador de tambor, de modo a serem submetidas a agitação preliminar a uma velocidade de rotação de 24 min"1 por um minuto. Após isto, enquanto agitando-se a composição na mesma velocidade de rotação, 5.250 partes do adjuvante de partículas finas preparado (1) foram aspergidas as matérias-primas para sinterização por cerca de 1 minuto e meio usando um atomizador. A proporção do composto polimérico (i) para as matérias-primas para sinterização foi de 0,03%, e a proporção de partículas finas para matérias-primas para sinterização foi de 2%. Após aspersão, a agitação foi realizada por outros dois minutos e meios com a mesma velocidade rotacional para realizar o tratamento de granulação.
As pseudo-partículas obtidas foram medidas quanto ao teor de umidade. Adicionalmente, após secagem das pseudo- partículas a 80 °C por uma hora, o diâmetro de partícula médio e o índice GI foram verificados para as pseudo- partículas obtidas por classificação usando um crivo.
Também, o potencial ζ das partículas finas no caso de uso simultâneo do adjuvante de partículas finas (i) foi medido.
Os resultados destas medições são mostrados na Tabela 7.
Exemplo 31 O tratamento de granulação foi realizado com a mesma operação que aquela descrita no Exemplo 30, exceto para partículas finas. 0 presente exemplo usa 1.400 partes de "KAOFINE" (marca registrada, argila de caulim provida pela Thiele Kaolin Company) ao invés de 1.400 partes de "WHITONP - 10". A proporção do composto polimérico (i) para as matérias-primas para sinterização era de 0,03% e a proporção de partículas finas para matérias-primas para sinterização foi de 2%, também no presente exemplo.
As pseudo-partículas obtidas foram medidas quanto ao teor de umidade. Adicionalmente, o diâmetro de partícula médio e o índice GI foram verificados para as pseudo- partículas obtidas por classificação usando um crivo, como no Exemplo 30. Os resultados são mostrados na Tabela 7.
Também, o potencial ζ das partículas finas no caso de uso simultâneo do adjuvante de partículas finas (i) foi medido.
Os resultados destas medições são mostrados na Tabela 7.
Exemplo 32 O tratamento de granulação foi realizado com a mesma operação que aquela descrita no Exemplo 30, exceto para partículas finas. 0 presente exemplo usa 1.400 partes de pó de ferro de quemilita (valor analítico; oxido de ferro, 99,6% em peso, óxido de manganês 0,4% em peso) ao invés de 1.400 partes de "WHITONP - 10". A proporção do composto polimérico (i) para as matérias-primas para sinterização era de 0,03% e a proporção de partículas finas para matérias-primas para sinterização foi de 2%, também no presente exemplo.
As pseudo-partículas obtidas foram medidas quanto ao teor de umidade. Adicionalmente, o diâmetro de partícula médio e o índice GI foram verificados para as pseudo- partículas obtidas por classificação usando um crivo, como no Exemplo 30. Também, o potencial ζ das partículas finas no caso de uso simultâneo do adjuvante de partículas finas (i) foi medido. Os resultados destas medições são mostrados na Tabela 7.
Exemplo 33 As 1.400 partes de água de troca de íon em um frasco separado (fabricado por SUS316) possuindo um misturador e um capacitor, foram aquecidas ao ponto de ebulição do sistema, enquanto sendo agitadas. Então, 578,5 partes de solução aquosa de ácido acrílico a 80% como grupo carboxílico contendo monômero e 62,5 partes de solução aquosa de persulfato de sódio a 15% como iniciador de polimerização foram respectivamente gotejadas no frasco em separado de torneiras separadas por 2 horas. Quando do gotejamento, a temperatura de reação foi mantida no ponto de ebulição do sistema. Após o gotejamento, a solução aquosa foi mantida na temperatura acima por outros 120 minutos, então 353 partes de solução aquosa de hidrato de sódio a 48% como agente neutralizante, foram adicionadas por gotejamento, por 60 minutos, de modo a obter uma solução aquosa de um polímero (i). A solução aquosa obtida de um polímero (i) foi medida/calculada quanto ao número de peso molecular médio do polímero (composto polimérico (ii) e a polidispersidade. 0 resultado de medição em 4.900 para o número de peso molecular médio, e 48.200 para o peso molecular médio em peso e 9,84 para a polidispersidade.
Em seguida, 21 partes conforme medidas na forma de sólidos de solução aquosa de um polímero (ii) foram tomadas para obter adjuvante de partículas finas (ii) por diluição da solução aquosa com água destilada para ser de 5.250 partes. Em seguida, o tratamento de granulação foi realizado com a mesma operação que aquela descrita no Exemplo 30, exceto que 5.250 partes de adjuvante de partícula fina (ii) que foram usadas ao invés de 5.250 partes do adjuvante de partícula fina (i) . A proporção do composto polimérico (ii) para as matérias-primas para sinterização foi de 0,03%, e a proporção de partículas finas para matérias-primas para sinterização foi de 2%.
As pseudo-partículas obtidas foram medidas quanto ao teor de umidade. Adicionalmente, o diâmetro de partícula médio e o índice GI foram verificados para as pseudo- partículas obtidas por classificação usando um crivo como no Exemplo 30. Também, o potencial ζ das partículas finas no caso de uso simultâneo do adjuvante de partículas finas (ii) foi medido. Os resultados destas medições são mostrados na Tabela 7.
Exemplo 34 0 tratamento de granulação foi realizado com a mesma operação que aquela descrita no Exemplo 33, exceto para partículas finas. 0 presente exemplo usa 1.400 partes de "WHITONP - 50" (marca registrada, carbonato de cálcio pesado fornecido pela Shiraish Kogyo CO, Ltd.) ao invés das 1.400 partes de "WHITONP - 10". A proporção do composto polimérico (il) para matérias-primas para sinterização era de 0,03% e a proporção de partículas finas para matérias- primas para sinterização foi de 2%, também no presente exemplo.
As pseudo-partículas obtidas foram medidas quanto ao teor de umidade. Adicionalmente, o diâmetro de partícula médio e o índice GI foram verificados para as pseudo- partículas obtidas por classificação usando um crivo, como no Exemplo 30. Também, o potencial ζ das partículas finas no caso de uso simultâneo do adjuvante de partículas finas (ii) foi medido. Os resultados destas medições são mostrados na Tabela 7.
Exemplo 35 As 196 partes de anidrido maleico, 110,7 partes de água de troca de íon e 333,3 partes de solução aquosa de hidróxido de sódio a 48%, em um frasco separado (produto SUS316) com um misturador e um capacitor, foram aquecidas ao ponto de ebulição do sistema, enquanto agitadas com água. Então, 560,78 partes de solução aquosa de ácido acrílico a 60% como grupo carboxílico contendo monômero, 200 partes de solução aquosa de persulfato de sódio a 10% como iniciador de polimerização e 6,65 partes de solução aquosa de peróxido de hidrogênio a 35% foram respectivamente gotejadas no frasco em separado. A solução de ácido acrílico a 60%, a solução aquosa de persulfato de sódio a 10% e a solução aquosa de peróxido de hidrogênio a 35% foram respectivamente gotejadas no frasco a partir de torneira separadas. 0 gotejamento de solução aquosa de ácido acrílico a 60% e solução aquosa de persulfato de sódio a 10% foi realizado por 150 minutos. O gotejamento de solução aquosa de peróxido de hidrogênio a 35% foi realizado por 120 minutos. Após isto, a solução aquosa de hidróxido de sódio a 48% foi adicionada para ser misturada com a mistura de reação, de modo que o pH da mistura de reação foi 8,0, de modo a obter uma solução aquosa de um polímero (iii). A solução aquosa obtida de um polímero (iii) foi medida quanto número do peso molecular médio do polímero (composto polimérico (iii) e polidispersidade. A medição resulta em 4.000 para o número de peso molecular médio e 46.400 para o peso molecular médio em peso e 11,6 para a polidispersidade.
Em seguida, 21 partes conforme medidas na forma de sólidos de solução aquosa de um polímero (iii) foram tomadas para preparar um adjuvante de partículas finas (iii) por diluição da solução aquosa com água destilada para ser de 5.250 partes. Em seguida, o tratamento de granulação foi realizado com a mesma operação que aquela descrita no Exemplo 30, exceto que 5.250 partes de adjuvante de partícula fina (iii) que foram usadas ao invés de 5.250 partes do adjuvante de partícula fina (i) . A proporção do composto polimérico (iii) para matérias-primas para sinterização foi de 0,03%, e a proporção de partículas finas para matérias-primas para sinterização foi de 2%.
As pseudo-partículas obtidas foram medidas quanto ao teor de umidade. Adicionalmente, o diâmetro de partícula médio e o índice GI foram verificados para as pseudo- partículas obtidas por classificação usando um crivo como no Exemplo 30. Também, o potencial ζ das partículas finas no caso de uso simultâneo do adjuvante de partículas finas (iii) foi medido. Os resultados destas medições são mostrados na Tabela 7.
Exemplo 36 As 920 partes de água de troca de íon, em um frasco separado (produto SUS316) com um misturador e um capacitor, foram aquecidas até o ponto de ebulição do sistema, enquanto agitando a água. Então, 630,3 partes de solução aquosa de ácido acrílico a 80% como um grupo carboxila contendo monômero e 27,3 partes de solução aquosa de persulfato de amônio a 15% como um iniciador de polimerização foram respectivamente gotejados no frasco separável das torneiras separadas por 80 minutos. No período de gotejamento, a temperatura de reação foi mantida no ponto de ebulição do sistema. Após o gotejamento, a solução aquosa foi mantida na temperatura acima por outros 60 minutos, então 565,5 partes de solução aquosa de hidróxido de sódio a 48% como um agente neutralizante foi gotejado por 60 minutos, de modo a obter uma solução aquosa de um polímero (iv). A solução aquosa obtida de um polímero (iv) foi medida/calculada quanto número do peso molecular médio do polímero (composto polimérico (iv)) e polidispersidade. A medição resulta em 11.000 para o número de peso molecular médio e 179.300 para o peso molecular médio em peso e 16,3 para polidispersidade.
Em seguida, 21 partes conforme medidas na forma de sólidos de solução aquosa de um polímero (iv) foram tomadas para preparar um adjuvante de partículas finas (iv) por diluição da solução aquosa com água destilada para ser de 5.250 partes. Em seguida, o tratamento de granulação foi realizado com a mesma operação que aquela descrita no Exemplo 30, exceto que 5.250 partes de adjuvante de partícula fina (iv) que foram usadas ao invés de 5.250 partes do adjuvante de partícula fina (i) . A proporção do composto polimérico (iv) para matérias-primas para sinterização foi de 0,03%, e a proporção de partículas finas para matérias-primas para sinterização foi de 2%.
As pseudo-partículas obtidas foram medidas quanto ao teor de umidade. Adicionalmente, o diâmetro de partícula médio e o índice GI foram verificados para as pseudo- partículas obtidas por classificação usando um crivo como no Exemplo 30. Também, o potencial ζ das partículas finas no caso de uso simultâneo do adjuvante de partículas finas (iv) foi medido. Os resultados destas medições são mostrados na Tabela 7.
Exemplo 37 0 tratamento de granulação foi realizado com a mesma operação conforme descrito no Exemplo 31, exceto para as 5.250 partes de água destilada que foram usadas ao invés das 5.250 partes de adjuvante de partículas finas (i) . A saber, no presente exemplo, o tratamento de granulação foi realizado usando apenas partículas finas ("KAOFINE") como o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro ao invés de usar simultaneamente as partículas finas ("KAOFINE") e o adjuvante de partícula fina (i).
As pseudo-partículas obtidas foram medidas quanto ao teor de umidade. Adicionalmente, o diâmetro de partícula médio e o índice GI foram verificados para as pseudo- partículas obtidas por classificação usando um crivo como no Exemplo 30. Também, o potencial ζ das partículas finas foi medido. Os resultados destas medições são mostrados na Tabela 7.
Exemplo Comparativo 12 (Exemplo Convencional) O tratamento de granulação foi realizado com a mesma operação conforme descrito no Exemplo 30, exceto para as 5.250 partes de água destilada que foram usadas simplesmente ao invés do uso simultâneo das 5.250 partes de adjuvante de partículas finas (i) e das 1.400 partes de "WHITONP-10".
As pseudo-partículas obtidas foram medidas quanto ao teor de umidade. Adicionalmente, o diâmetro de partícula médio e o índice GI foram verificados para as pseudo- partículas obtidas por classificação usando um crivo como no Exemplo 30. Também, o potencial ζ das partículas finas foi medido. Os resultados destas medições são mostrados na Tabela 7.
Exemplo Comparativo 13 0 tratamento de granulação foi realizado com a mesma operação conforme descrito no Exemplo 32, exceto para as 5.250 partes de água destilada que foram usadas ao invés das 5.250 partes de adjuvante de partículas finas (i) . A saber, no presente exemplo, o tratamento de granulação foi realizado usando apenas partículas finas ("WHITONP-10") como o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro ao invés de usar simultaneamente as partículas finas ("WHITONP-10") e o adjuvante de partícula fina (i).
As pseudo-partículas obtidas foram medidas quanto ao teor de umidade. Adicionalmente, o diâmetro de partícula médio e o índice GI foram verificados para as pseudo- partículas obtidas por classificação usando um crivo como no Exemplo 30. Também, o potencial ζ das partículas finas foi medido. Os resultados destas medições são mostrados na Tabela 7.
Exemplo Comparativo 14 O tratamento de granulação foi realizado com a mesma operação conforme descrito no Exemplo 32, exceto para as 5.250 partes de água destilada que foram usadas ao invés das 5.250 partes de adjuvante de partículas finas (i) . A saber, no presente exemplo, o tratamento de granulação foi realizado usando apenas partículas finas ("pó de ferro de quimilita") como o agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro ao invés de usar simultaneamente as partículas finas ("pó de ferro de quimilita") e o adjuvante de partícula fina (i).
As pseudo-partículas obtidas foram medidas quanto ao teor de umidade. Adicionalmente, o diâmetro de partícula médio e o índice GI foram verificados para as pseudo- partículas obtidas por classificação usando um crivo como no Exemplo 30. Também, o potencial ζ das partículas finas foi medido. Os resultados destas medições são mostrados na Tabela 7.
Exemplo Comparativo 15 AS 21 partes de acrilato de sódio foram diluídas com água destilada para ser de 5.250 partes, de modo a preparar um adjuvante de partículas finas (i). Em seguida, o tratamento de granulação foi realizado com a mesma operação que aquela descrita no Exemplo 30, exceto que 5.250 partes de adjuvante de partícula fina (i) que foram usadas ao invés de 5.250 partes do adjuvante de partícula fina (i) . A proporção do composto polimérico para matérias-primas para sinterização foi de 0%, e a proporção de partículas finas para matérias-primas para sinterização foi de 2%.
As pseudo-partículas obtidas foram medidas quanto ao teor de umidade. Adicionalmente, o diâmetro de partícula médio e o índice GI foram verificados para as pseudo- partículas obtidas por classificação usando um crivo como no Exemplo 30. Também, o potencial ζ das partículas finas no caso de uso simultâneo do adjuvante de partículas finas (iv) foi medido. Os resultados destas medições são mostrados na Tabela 7.
Tabela 7 Os resultados mostrados na tabela 7 revelaram que na presente invenção, o uso de partículas finas possuindo potencial ζ não superior a -55mV na medição de potencial ζ precedente, como um ligante, pode aumentar em muito o índice GI, isto é, a propriedade de granulação (propriedade de pseudo-granulação) do minério de ferro. Adicionalmente, na presente invenção, é possível ajustar facilmente o potencial ζ das partículas finas para serem não superiores a -55mV na medição de potencial ζ precedente, por uso simultâneo de partículas finas e um adjuvante de partícula fina incluindo um composto polimérico, pelo que, aumentando em muito a propriedade de granulação (propriedade de pseudo-granulação) das matérias-primas para fabricação de ferro e aço (materiais de sinterização).
Também, é estimado deste resultado que, na presente invenção, seja possível aumentar a eficiência de produção, rendimento de produção e resistência de sinter fabricado de pseudo-partículas sinterizadas. 0 sinter de resistência de sinter baixa é provável de causar partículas finas, de modo que a razão de retorno do minério é alta e, conseqüentemente, o rendimento de produção e a eficiência de produção são diminuídos.
Exemplo 38 Foram preparados matérias-primas para sinterização (matéria-prima para fabricação de ferro e aço) possuindo a constituição mostrada na Tabela 1.
As 1.400 partes de carbonato de cálcio pesado (partículas finas 1) possuindo um diâmetro de partícula médio de 30 μτη (partículas finas da presente invenção) foram adicionadas às 70.000 partes de matérias-primas para sinterização acima, e então elas foram colocadas em um misturador de tambor para agitação preliminar por um minuto com uma velocidade de rotação de 24 min'1 por um minuto, de modo a obter uma composição de tratamento de granulação incluindo matérias-primas para sinterização. Após isto, enquanto agitando a composição com a mesma velocidade rotacional, 5.250 partes da solução aquosa de um polímero (I) (composto polimérico da presente invenção) foram aspergidas (adicionadas) à composição (matérias-primas para sinterização) por aproximadamente 1 minuto e meio usando um atomizador. Uma solução aquosa de um polímero incluía poliacrilato de sódio de 10.000 de peso molecular médio em peso como um teor de não volátil, que foi anteriormente ajustado para ser de 0,4%. A proporção do poliacrilato de sódio para matérias-primas para sinterização foi de 0,03%.
Após aspersão da solução aquosa de poliacrilato de sódio, a agitação para a composição incluindo a solução aquosa de poliacrilato de sódio foi realizada por outros 3 minutos com a mesma velocidade de rotação para realizar o tratamento de granulação (pseudo-granulação).
As pseudo-partículas obtidas foram medidas quanto ao teor de umidade. Adicionalmente, após a secagem das pseudo- partículas a 80°C por uma hora, o índice GI foi verificado para as pseudo-partículas obtidas por classificação das mesmas usando um crivo. Também o valor avaliado de força coesiva foi verificado de acordo com o teste de força coesiva. Os resultados desta medição/teste são mostrados na Tabela 8.
Exemplo Comparativo 16 (Exemplo Convencional) 0 tratamento de granulação foi realizado com a mesma operação conforme descrito no Exemplo 38, exceto para as 840 partes de cal queimada possuindo um diâmetro de partícula médio de 45 μιη que foi usado ao invés das 1.400 partes de carbonato de cálcio pesado como partículas finas.
Também, 5.600 partes de água foram usadas ao invés de 5.250 partes de solução aquosa de um polímero (I) , que foi anteriormente ajustado para ser de 0,4% para o teor de não volátil. As pseudo-partículas obtidas foram medidas quanto ao teor de umidade. Adicionalmente, o índice GI foi verificado para as pseudo-partículas obtidas por classificação usando um crivo como no Exemplo 38. Também, o valor avaliado de força coesiva foi verificado de acordo com o teste de força coesiva. Os resultados desta medição/teste são mostrados na Tabela 8.
Tabela 8 Exemplo 39 As pseudo-partículas obtidas no Exemplo 38 foram sinterizadas por realização de um teste de recipiente de 50 kg em escala, de modo a obter o sinter. A condição do teste foi tal que, o recipiente de sinterização era de 300 mm de diâmetro, 600 mm de altura e 550 mm em uma espessura de camada e sua pressão negativa de sucção foi de 9,8 Pa (constante). A razão de saída, o rendimento e a resistência de sinter obtido foram medidos. Os resultados foram mostrados na Tabela 9.
Exemplo Comparativo 17 (Exemplo Convencional) As pseudo-partículas obtidas no Exemplo 16 foram sinterizadas por realização de um teste de recipiente de 50 kg de modo a obter o sinter. Uma condição do teste foi tal que: o recipiente de sinterização tinha 300 mm de diâmetro, 600 mm de altura e 550 mm em uma espessura de camada e sua pressão negativa de sucção foi de 9,8 Pa (constante). A razão de saída, o rendimento e a resistência de sinter obtido foram medidos. Os resultados foram mostrados na Tabela 9.
Tabela 9 Os resultados mostrados na Tabela 9 revelaram que, na presente invenção, é possível aumentar a eficiência de produção, rendimento de produção e resistência de sinter fabricação das pseudo-partículas sinterizadas. 0 sinter na resistência de sinter baixa é provável de causar partículas finas, de modo que a razão de retorno de minério é alta e conseqüentemente o rendimento de produção e eficiência de produção são diminuídos. Contudo, os resultados acima mostraram que a presente invenção pode resolver os problemas.
Observe que, nas montagens e exemplos concretos de implementação discutidos na explanação detalhada precedente, servem unicamente para ilustrar os detalhes técnicos da presente invenção, que não seria interpretada estreitamente dentro dos limites de tais montagens e exemplos concretos, porém pode ser aplicada em muitas variações dentro do espírito da presente invenção, contato que tais variações não excedam o escopo das reivindicações de patente estabelecidas a seguir.
Aplicação Industrial da Presente Invenção Com o processo de realização do tratamento de granulação em matérias-primas para fabricação de ferro e aço e do agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro, de acordo com a presente invenção, quando de um tratamento de granulação (pseudo-granulação ou peletização) nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço (materiais sinterizados ou materiais em pelotas) incluindo minério de ferro na forma de partículas finas, é possível obter-se excelentes efeitos de adesão de partículas finas ao redor de partículas de núcleo, de modo a facilitar a formação das pseudo-partículas possuindo uma boa capacidade de permeabilidade e aumentar a resistência do produto granulado, de modo a reduzir a desintegração das pseudo- partículas em um leito de sinterização. Isto aperfeiçoa a capacidade de permeabilidade da camada de sinterização quando da sinterização e aumenta a produtividade de uma máquina de sinterização. Os compostos poliméricos possuem excelentes efeitos de aderência de partículas finas ao redor das partículas nucleares quando do tratamento de granulação (pseudo-granulação ou peletização) nas matérias- primas para fabricação de ferro e aço (materiais sinterizados ou material de pelotas incluindo minério de ferro na forma de partículas finas, pelo que, aumentando a produtividade de uma máquina de sinterização. 0 processo de realização do tratamento de granulação nas matérias-primas para fabricação de ferro e aço e agente de tratamento de granulação para fabricação de ferro, de acordo com a presente invenção são apropriadamente suados quando do tratamento de granulação para pseudo-granulação ou peletização de matérias-primas para fabricação de ferro e aço com baixo custo.

Claims (22)

1. Processo de tratamento de granulação de matéria- prima para fabricação de ferro e aço, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (a) determinação de uma condição de composição para uma composição para tratamento de granulação; em que a composição para o tratamento de granulação é uma composição que quando a composição para o tratamento de granulação contendo as matérias-primas para a fabricação de ferro e aço é colocada até 10 g na forma de sólidos em um cilindro de medição de 100 ml e água de troca iônica é adicionada de modo que a quantidade total seja igual a 100 ml e uma mistura da mesma é agitada durante 10 segundos e então a mistura permanece durante 10 minutos, uma quantidade de partículas finas flutuando em água maior que 2% em peso em relação aos sólidos da composição para tratamento de granulação; (b) combinação da composição para o tratamento de granulação em uma base de condição de combinação determinada na etapa (a); e (c) realização de um tratamento de granulação na composição para tratamento de granulação obtida na etapa (b) .
2. Processo de tratamento de granulação de matéria- prima para fabricação de ferro e aço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa (a) inclui a etapa de: adição de um dispersante às matérias-primas para fabricação de ferro e aço, e na etapa (a), a condição de combinação para a composição para o tratamento de granulação é determinada de modo que, uma quantidade de partículas finas flutuando em água, é maior que 2% em peso, em relação aos sólidos da composição para tratamento de granulação, contendo as matérias-primas para fabricação de ferro e aço e o dispersante.
3. Processo de tratamento de granulação de matéria- prima para fabricação de ferro e aço, de acordo com a reivindicação 2, caracter i zado pelo fato de que o dispersante é um composto polimérico incluindo um grupo ácido e/ou seus sais.
4. Processo de tratamento de granulação de matéria- prima para fabricação de ferro e aço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa (a) inclui a etapa de: adição de partículas finas não superiores a 200 μτη de diâmetro médio à matérias-primas para fabricação de ferro e aço, e na etapa (a), a condição de combinação para a composição para o tratamento de granulação é determinada, de modo que, uma quantidade de partículas finas flutuando em água, é maior que 2% em peso, em relação aos sólidos da composição para tratamento de granulação, contendo as matérias-primas para fabricação de ferro e aço e as partículas finas.
5. Processo de tratamento de granulação de matéria- prima para fabricação de ferro e aço, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que as partículas finas são pelo menos um tipo de partículas finas selecionadas do grupo consistindo em minério de ferro, tratamento do aço, calcário, argila caulim, bentonita, poeira produzida pela planta de fabricação de aço, cinza, silica fumigada e anidrido.
6. Processo de tratamento de granulação de matéria- prima para fabricação de ferro e aço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa (a) inclui a etapa de: adição de partículas finas inferiores a 200 μη de diâmetro médio e um dispersante às matérias-primas para fabricação de ferro e aço, e na etapa (a), a condição de combinação para a composição para o tratamento de granulação é determinada, de modo que, uma quantidade de partículas finas flutuando em água, é maior que 2% em peso, em relação aos sólidos da composição para tratamento de granulação, contendo as matérias-primas para fabricação de ferro e aço das partículas finas, e do dispersante.
7. Processo de tratamento de granulação de matéria- prima para fabricação de ferro e aço, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dispersante é um composto polimérico incluindo um grupo ácido e/ou seus sais.
8. Processo de tratamento de granulação de matéria- prima para fabricação de ferro e aço, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que as partículas finas são pelo menos um tipo de partículas finas selecionadas do grupo consistindo em minério de ferro, tratamento do aço, calcário, argila caulim, bentonita, poeira produzida pela planta de fabricação de aço, cinza, silica fumigada e anidrido.
9. Processo de tratamento de granulação de matéria- prima para fabricação de ferro e aço, de acordo com a reivindicação 2 ou 6, caracterizado pelo fato de que o dispersante é um composto polimérico solúvel em água possuindo uma força de dispersão de argila superior a 0,5; e o composto polimérico é ao menos um tipo de um composto selecionado a partir do grupo que consiste em (i) um ácido poliacrilico e (ii) um sal poliacrilico que é uma parte de ou todo de um grupo carboxila, que está incluido no ácido poliacrilico, sendo neutralizado por uma das substâncias selecionadas a partir do grupo que consiste em sódio, potássio, cálcio, e amônia.
10. Processo de tratamento de granulação de matéria- prima para fabricação de ferro e aço, de acordo com a reivindicação 2 ou 6, caracter i zado pelo fato de que o dispersante é um composto polimérico (I) incluindo um grupo carboxila e/ou seus sais, (II) cujo número do peso molecular médio está dentro de uma faixa superior a 500 a inferior a 20.000 e (III) cuja polidispersidade indicada por um peso molecular médio em peso/número do peso molecular médio está dentro de uma faixa superior a 1,2 e inferior a 12,0.
11. Processo de tratamento de granulação de matéria- prima para fabricação de ferro e aço, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o composto polimérico é pelo menos um tipo de um composto selecionado do grupo consistindo em (i) um ácido poliacrilico e (ii) um sal poliacrilico o qual é uma parte/ ou integral do grupo carboxila, a qual está incluída no ácido poliacrilico, sendo neutralizada por uma das substâncias selecionadas do grupo consistindo em sódio, potássio, cálcio e amônia.
12. Processo de tratamento de granulação de matéria- prima para fabricação de ferro e aço, de acordo com a reivindicação 2 ou 6, caracterizado pelo fato de que o dispersante é um composto polimérico selecionado a parir de pelo menos um tipo de composto selecionado do grupo consistindo em: um composto polimérico incluindo um grupo ácido e uma cadeia de polialquileno glicol; um condensado de formalina sulfonato de β-naftaleno; um condensado de formalina sulfonato de melamina; um ácido sulfônico amino poliaromático e sulfonato de lignina desnaturada.
13. Processo de tratamento de granulação de matéria- prima para fabricação de ferro e aço, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o dispersante é um composto polimérico incluindo um grupo ácido e uma cadeia de polialquileno glicol.
14. Processo de tratamento de granulação de matéria- prima para fabricação de ferro e aço, de acordo com a reivindicação 13, car ac ter i z ado pelo fato de que o grupo ácido incluido no composto polimérico é um grupo carboxila e/ou seus sais.
15. Processo de tratamento de granulação de matéria- prima para fabricação de ferro e aço, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a cadeia de polialquileno glicol incluída no composto polimérico inclui uma unidade estrutural derivada de polietileno glicol.
16. Processo de tratamento de granulação de matéria- prima para fabricação de ferro e aço, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (a) medição do potencial ξ das partículas finas inferiores a 200 pm de diâmetro médio por um teste de potencial ξ utilizando um processo de difusão de luz eletroforese e seleção de partículas finas, cujo potencial ξ é menor que -55mV; (b) adição de partículas finas selecionadas na etapa (a) às matérias-primas para a fabricação de ferro e aço; e (c) a realização de um tratamento de granulação nas matérias-primas para a fabricação de ferro e aço obtidas na etapa (b).
17. Processo de tratamento de granulação de matéria- prima para fabricação de ferro e aço, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a quantidade de partículas finas adicionadas às matérias- primas está dentro de uma faixa superior a 0,01% em peso e inferior a 30% em peso.
18. Processo de tratamento de granulação de matéria- prima para fabricação de ferro e aço, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (a) medição de um potencial zeta de partículas finas em uma amostra para medição do potencial ξ por um teste de potencial ξ utilizando um processo de difusão de luz eletroforese, a amostra sendo obtida através da mistura de partículas finas inferiores a 200 pm de diâmetro médio e um adjuvante de partícula fina para o ajuste de um potencial ξ das partículas finas, e seleção de uma combinação de partículas finas, cujo potencial ξ é inferior a -55mV e o adjuvante de partícula fina; (b) adição das partículas finas e do adjuvante de partículas finas selecionados na etapa (a) às matérias- primas para a fabricação de aço e ferro; e (c) realização de um tratamento de granulação nas matérias-primas para a fabricação de aço e ferro obtidos na etapa (b).
19. Processo de tratamento de granulação de matéria- prima para fabricação de ferro e aço, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o adjuvante de partícula fina inclui um composto polimérico incluindo um grupo e/ou seus sais.
20. Processo de tratamento de granulação de matéria- prima para fabricação de ferro e aço, de acordo com a reivindicação 18, caracteri zado pelo fato de que uma quantidade de partículas finas adicionada às matérias- primas está dentro de uma faixa superior a 0,01% em peso e inferior a 30% em peso.
21. Processo de tratamento de granulação de matéria- prima para fabricação de ferro e aço, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (a) seleção de um agente de granulação para a fabricação de ferro e aço, que proporciona um valor de força de coesão superior a 1,2, que é determinada por um teste de força de coesão utilizando um agente de granulação para a fabricação de ferro e aço, que contém um composto polimérico e as partículas finas inferiores a 200 μηα de diâmetro médio, e minério de ferro; (b) adição do agente de granulação para a fabricação de ferro e aço selecionado na etapa (a) às matérias-primas para fabricação de ferro e aço; e (c) realização de um tratamento de granulação nas matérias-primas para a fabricação de ferro e aço às quais o agente de granulação para a fabricação de ferro e aço foi adicionado.
22. Processo de tratamento de granulação de matéria- prima para fabricação de ferro e aço, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o composto polimérico é um composto polimérico incluindo um grupo ácido e/ou seus sais.
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