BR102018014744A2

BR102018014744A2 - desulphurization of liquid pig iron, by the addition of micronized desulfurant based on calcium oxide, calcium fluoride, metallic aluminum, sodium carbonate, calcium carbonate and polymers, by deep injection and manufacture thereof

Info

Publication number: BR102018014744A2
Application number: BR102018014744A
Authority: BR
Inventors: Aparecido Dos Santos Marcos; Carius Da Cunha Ronaldo
Original assignee: Msb Minerals Ltda
Priority date: 2018-07-19
Filing date: 2018-07-19
Publication date: 2020-02-04

Abstract

dessulfuração de ferro gusa líquido, pela adição de dessulfurante micronizado de base óxido de cálcio, fluoreto de cálcio, alumínio metálico, carbonato de sodio, carbonato de cálcio e polimeros, por injeção profunda e fabricação dos mesmos. onde através estudos realizados nos atuais processo de metalúrgicos de produção foi desenvolvido um agente dessulfurante micronizado de alta performance capaz de solucionar atuais necessidades do mercado consumidor para um atendimento com a máxima eficiência, custos de tratamento baixos e tempos de tratamento ideais aos processos de refino constituindo portanto um importante melhoramento tecnológico ainda se considerando se tratar de um material sem riscos de segurança principalmente se comparado aos atuais que utilizam materiais perigosos. foram definidas composições, através da utilização do oxido de cálcio e aditivos como principais componentes de dessulfuração. os dessulfurantes micronizados atualmente fornecidos têm como predominantes as participações das seguintes matérias primas em sua composição: cal calcítica, fluoreto de cálcio, hidrocarbonetos, calcário calcítico, alumínio metálico em pó ou óxido aluminoso, carbonato de sódio e silicone. sua composição química possui genericamente a seguinte formação típica: na2co35,0 ~ 50,0% ,na2o 2,0 ~30,0%, cao 10,0 ~ 80,0%,caco3 15,0 ~ 40,0%, al met 1,5 ~ 15,0%,caf2 1,0 ~ 10,0%,c 1,0 ~10,0%.desulphurization of liquid pig iron, by the addition of micronized desulfurant based on calcium oxide, calcium fluoride, metallic aluminum, sodium carbonate, calcium carbonate and polymers, by deep injection and manufacture thereof. where, through studies carried out in the current metallurgical production processes, a high performance micronized desulphurizing agent was developed, capable of solving current needs of the consumer market for maximum efficiency, low treatment costs and ideal treatment times for refining processes. therefore, an important technological improvement is still considered to be a material without safety risks, especially when compared to the current ones that use hazardous materials. compositions were defined through the use of calcium oxide and additives as the main components of desulfurization. the micronized desulfurants currently supplied have as predominance the participation of the following raw materials in their composition: calcitic lime, calcium fluoride, hydrocarbons, calcitic limestone, powdered aluminum or aluminum oxide, sodium carbonate and silicone. its chemical composition generally has the following typical formation: na2co35.0 ~ 50.0%, na2o 2.0 ~ 30.0%, cao 10.0 ~ 80.0%, caco3 15.0 ~ 40.0%, al met 1.5 ~ 15.0%, coffee2 1.0 ~ 10.0%, c 1.0 ~ 10.0%.

Description

“DESSULFURAÇÃO DE FERRO GUSA LÍQUIDO, PELA ADIÇÃO“DESULFURATION OF LIQUID IRON IRON, BY ADDITION

DE DESSULFURANTE MICRONIZADO DE BASE ÓXIDO DE CÁLCIO, FLUORETO DE CÁLCIO, ALUMÍNIO METÁLICO,OF CALCIUM OXIDE BASED MICRONIZED DESULFURANT, CALCIUM FLUORIDE, METAL ALUMINUM,

CARBONATO DE SÓDIO, CARBONATO DE CÁLCIO ESODIUM CARBONATE, CALCIUM CARBONATE AND

POLÍMEROS, POR INJEÇÃO PROFUNDA E FABRICAÇÃO DOSPOLYMERS, BY DEEP INJECTION AND MANUFACTURE OF

MESMOS.”SAME. ”

1. A proposta de patente abaixo trata da descrição da invenção de um inédito processo de fabricação e aplicação de dessulfurante micronizado utilizado na dessulfuração de ferro gusa liquido, podendo ser aplicado em seus diversos recipientes entre eles panelas ou mesmo carros torpedo. Sendo o produto um desenvolvimento com composição química de base óxido de cálcio mais aditivos, definida pelo processo de fabricação sendo injetado no interior do ferro gusa liquido através do sopro por lanças refratarias com arraste por gás inerte. Salientamos que o desenvolvimento é dotado de importantes melhoramentos tecnológicos e funcionais, concebidos de acordo com os mais elevados padrões e conceitos de engenharia e de acordo com as normas e especificações exigidas pelo mercado consumidor, possuindo características próprias e com características fundamentais de criatividade e atividade inventiva, contemplando benefícios que se traduzem em enormes vantagens técnicas para o mercado consumidor.1. The patent proposal below deals with the description of the invention of an unprecedented process for the manufacture and application of micronized desulfurant used in the desulphurization of liquid pig iron, which can be applied in its various containers, including pans or even torpedo cars. The product being a development with chemical composition based on calcium oxide plus additives, defined by the manufacturing process being injected into the liquid pig iron by blowing refractory lances with dragging by inert gas. We emphasize that the development is endowed with important technological and functional improvements, designed in accordance with the highest standards and engineering concepts and in accordance with the standards and specifications required by the consumer market, having its own characteristics and with fundamental characteristics of creativity and inventive activity , contemplating benefits that translate into enormous technical advantages for the consumer market.

2. Pela crescente demanda de aços especiais para as mais diversas necessidades o mercado tem um incessante busca por produtos ou materiais que favoreçam a obtenção de aços com extrema qualidade e com melhoramentos nas características mecânicas e físicas dos aços perante sua aplicação final.2. Due to the growing demand for special steels for the most diverse needs, the market has an endless search for products or materials that favor obtaining steels with extreme quality and with improvements in the mechanical and physical characteristics of the steels before their final application.

3. Por outro lado, a fabricação de aços tem3. On the other hand, steelmaking has

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2/12 a presença de diversos defeitos associados à agressividade do processo produtivo que resultam na presença de contaminantes que afetam principalmente as suas propriedades mecânicas. Dentre os contaminantes mais expressivos encontramos o enxofre que favorece entre outros pontos a redução da resistência ao choque (tenacidade), a diminuição da aceitação ao dobramento, a baixa estampabilidade e a fragilidade à quente.2/12 the presence of several defects associated with the aggressiveness of the production process that result in the presence of contaminants that mainly affect its mechanical properties. Among the most expressive contaminants, we find sulfur, which favors, among other things, the reduction of shock resistance (toughness), the reduction of acceptance to bending, low stamping and hot fragility.

4. Nos aços o teor de enxofre depende, principalmente, da quantidade deste contaminante presente no ferro gusa carregado no convertedor, dos teores de enxofre nas ligas e fundentes e da taxa de dessulfuração alcançada, lembrando que dos itens citados o único passivo de tratamento prévio em condições econômicas é o ferro gusa; sendo, portanto altamente indicada a dessulfuração do ferro gusa entre o alto forno e a aciaria ou mesmo da injeção de dessulfurante em panela de aço, processo este com pequeno uso.4. In steels the sulfur content depends, mainly, on the amount of this contaminant present in the pig iron loaded in the converter, on the sulfur contents in the alloys and fluxes and on the desulfurization rate achieved, remembering that of the items mentioned, the only previous treatment liability under economic conditions it is pig iron; therefore, it is highly recommended to desulphurize pig iron between the blast furnace and the melt shop or even the injection of desulfurant into a steel pan, a process with little use.

5. É conhecida ainda a possibilidade de danos em produtos de aço durante sua conformação pela combinação do enxofre com o manganês constituindo uma inclusão de sulfeto de baixo ponto de fusão que em trabalhos a quente como durante a laminação pode ocasionar o rompimento ou rasgo da chapa metálica através da inclusão, por esta possuir um limite mecânico de escoabilidade muito inferior ao do aço produzido, propagando trincas e gerando prejuízos.5. It is also known the possibility of damage to steel products during its conformation by combining sulfur with manganese constituting an inclusion of low melting point sulfide which in hot work such as during rolling can cause the plate to break or tear. through inclusion, because it has a mechanical limit of flowability much lower than the steel produced, propagating cracks and generating losses.

6. A dessulfuração atualmente tem grande foco por ser processo chave na fabricação de aços, sendo um gargalo produtivo quando não bem alocada no fluxo produtivo, sendo realizada fora do forno para liberar os equipamentos para sua condição básica de operação aumentando a produtividade pela6. Desulfurization currently has a great focus because it is a key process in the manufacture of steel, being a productive bottleneck when not well allocated in the production flow, being carried out outside the oven to release the equipment to its basic operating condition, increasing productivity by

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3/12 redução dos tempos de processo e permitindo a fabricação de aços com teores de enxofre extremamente baixos.3/12 reduction of process times and allowing the manufacture of steels with extremely low sulfur contents.

7. É de domínio público a utilização de dessulfurantes micronizado somente fabricados com uso de cal, mas segundo a pratica existem desvantagens no processo que o tornam improdutivo, podendo ser considerados a elevada perda de temperatura pela termodinâmica de aplicação do material, grande consumo especifico, e baixa eficiência para teores de enxofre mais elevados; existem ainda casos de redução do volume útil transportado e dificuldade de fusão, pelo elevado ponto de fusão e elevado tempo de tratamento, impactando diretamente na produtividade do sistema e fluxo da aciaria.7. It is in the public domain to use micronized desulfurants only manufactured using lime, but according to practice there are disadvantages in the process that make it unproductive, and the high temperature loss due to the thermodynamics of application of the material can be considered, great specific consumption, and low efficiency for higher sulfur levels; there are also cases of reduction in the useful volume transported and difficulty in melting, due to the high melting point and long treatment time, directly impacting the system's productivity and melt flow.

8. Portanto ao estudar os problemas relacionados e lembrando que tempo e produtividade são vitais ao sistema metalúrgico de fabricação foram realizados estudos com foco na eliminação destes problemas chegando ao final do estudo na elaboração de um dessulfurante micronizado a base de oxido de cálcio mais aditivos (CaO+AD), aplicado por injeção profunda com reais ganhos econômicos e técnicos integrando a máxima eficiência com um substancialmente menor custo por tonelada tratada e tempo de tratamento ideal para os processos e ainda sem riscos adicionais de segurança por usar materiais sem características de Inflamabilidade, tendo assim uma performance de segurança superior aos atualmente utilizados no mercado a base de carbureto de cálcio que é um produto classificado como perigoso e passivo de explosões.8. Therefore, when studying the related problems and remembering that time and productivity are vital to the metallurgical manufacturing system, studies were carried out focusing on the elimination of these problems reaching the end of the study in the elaboration of a micronized desulfurant based on calcium oxide plus additives ( CaO + AD), applied by deep injection with real economic and technical gains, integrating maximum efficiency with a substantially lower cost per treated ton and ideal treatment time for processes and without additional safety risks for using materials without Flammability characteristics, thus having a safety performance superior to those currently used in the market based on calcium carbide, which is a product classified as dangerous and passive to explosions.

9. A introdução de aditivos e polímeros na composição maximiza o potencial de dessulfuração da mistura proporcionando uma elevação na velocidade de tratamento com consequente redução de custo frente às atuais misturas a base de9. The introduction of additives and polymers in the composition maximizes the potential for desulphurization of the mixture, providing an increase in the treatment speed with consequent cost reduction compared to the current mixtures

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4/12 carbureto de cálcio.4/12 calcium carbide.

10. Portanto é um dos objetivos da patente apresentar as composições desenvolvidas, seu processo de fabricação e componentes que constituem um importante melhoramento tecnológico no campo da metalurgia possibilitando o uso de materiais de desempenho superior por sua elevada capacidade de dessulfuração e baixo custo.10. Therefore, it is one of the objectives of the patent to present the developed compositions, their manufacturing process and components that constitute an important technological improvement in the field of metallurgy, enabling the use of superior performance materials due to their high desulfurization capacity and low cost.

11. No dessulfurante micronizado apresentamos como componentes predominantes, as participações das seguintes matérias primas: Cal Calcítica, Fluoreto de Cálcio, Hidrocarbonetos (polímeros), Calcário Calcítico, Alumínio Metálico em Pó, Carbonato de Sódio e Silicone.11. In the micronized desulfurant, we present as predominant components, the participation of the following raw materials: Calcitic Lime, Calcium Fluoride, Hydrocarbons (polymers), Calcitic Limestone, Powdered Aluminum, Sodium Carbonate and Silicone.

12. A composição química compreende a seguinte formação ideal: Na₂CO₃ compreendido entre 5,0% e 50,0%; Na₂O entre 2 e 30%, CaO compreendido entre 10,0% e 80,0%; CaCO₃ compreendendo entre 15,0% e 40,0%; Al met compreendendo entre 1,5% e 15,0%; CaF₂ compreendendo entre 1,0% e 10,0%; C compreendendo entre 1,0% e 10,0%. Com faixa granulométrica compreendida entre 65 e 200 mesh sendo o ideal que seja 100% < 65 mesh e pelo menos 80% < 200 mesh. Consideramos tal granulometria dado que quanto menor a partícula maior a sua superfície especifica e, portanto maior a sua área disponível para reação com o enxofre maximizando a capacidade de dessulfuração do dessulfurante micronizado.12. The chemical composition comprises the following ideal formation: Na ₂ CO ₃ between 5.0% and 50.0%; Na ₂ O between 2 and 30%, CaO between 10.0% and 80.0%; CaCO ₃ comprising between 15.0% and 40.0%; Al met comprising between 1.5% and 15.0%; CaF ₂ comprising between 1.0% and 10.0%; C comprising between 1.0% and 10.0%. With a particle size range between 65 and 200 mesh, the ideal being 100% <65 mesh and at least 80% <200 mesh. We consider such granulometry given that the smaller the particle, the greater its specific surface and, therefore, the greater its area available for reaction with sulfur, maximizing the desulfurization capacity of the micronized desulfurant.

13. Temos ainda o conhecimento durante o estudo de cada matéria prima, de que sua justa adição nas proporções especificadas proporcionam a fabricação de uma mistura altamente eficiente, sendo que cada uma das matérias primas tem um trabalho especifico baseado em seu componente fundamental.13. We also have the knowledge during the study of each raw material, that its fair addition in the specified proportions provides the manufacture of a highly efficient mixture, being that each of the raw materials has a specific work based on its fundamental component.

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5/125/12

14. O Fluoreto de Cálcio é um componente geralmente encontrado na forma de fluorita com fórmula CaF₂ e constitui a principal fonte de obtenção de flúor, sendo o flúor cerca de 50% de sua composição, e ainda com o Ca compreendido entre 40% e 50% . O mineral apresenta densidade de 3,0 a 3,25 tem brilho vítreo e dureza 4,0 na escala de mosh. Possui cristalografia isométrica de classe hexoctahedral e é usada diretamente como fundente em metalurgia. Para fabricação do dessulfurante micronizado, este material tem função de fluidificante da escória reduzindo seu ponto de fusão e adequando a viscosidade ao processo.14. Calcium Fluoride is a component generally found in the form of fluorite with CaF ₂ formula and constitutes the main source of obtaining fluorine, with fluoride being about 50% of its composition, and with Ca between 40% and 50%. The mineral has a density of 3.0 to 3.25, has a vitreous shine and a hardness of 4.0 on the mosh scale. It has hexoctahedral isometric crystallography and is used directly as a flux in metallurgy. For the manufacture of micronized desulfurant, this material has the function of fluidizing the slag, reducing its melting point and adapting the viscosity to the process.

15. Outro componente de grande importância é o calcário Calcítico proveniente de rochas carbonaticas. O calcário é adicionado objetivando uma intensa agitação do ferro gusa liquido favorecendo a cinética das reações.15. Another component of great importance is Calcitic limestone from carbonate rocks. The limestone is added in order to intensify the agitation of the liquid pig iron, favoring the kinetics of the reactions.

16. Estas reações são provenientes da calcinação do calcário após sua presença no ferro gusa liquido normalmente acima de 1350°C o que favorece o desprendimento dos gases contidos em sua estrutura. A reação deste processo é compreendida como:16. These reactions come from the calcination of limestone after its presence in liquid pig iron, usually above 1350 ° C, which favors the release of the gases contained in its structure. The reaction of this process is understood as:

17. CaCO₃ + Calor CaO + CO₂ 17. CaCO ₃ + Heat CaO + CO ₂

18. A Cal Calcítica aplicada é notadamente o produto final da calcinação calcário em fornos industriais num dando origem ao Oxido de Cálcio comumente chamado de cal (CaO) . A cal é aplicada como fonte do CaO que é o elemento chave de dessulfuração por sua ligação química com o enxofre. Ela é adicionada em maior proporção que o calcário apesar18. Applied Calcitic Lime is notably the final product of limestone calcination in industrial ovens, giving rise to the Calcium Oxide commonly called lime (CaO). Lime is applied as a source of CaO which is the key element of desulfurization due to its chemical bond with sulfur. It is added in a greater proportion than the limestone despite

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6/12 de terem o mesmo resultado após a calcinação do calcário devido a menor reatividade da cal e maior disponibilidade de cálcio disponível para reação com o enxofre dissolvido no metal; tendo a seguinte reação de dessulfuração quando adicionada a cal Calcítica:6/12 to have the same result after calcination of limestone due to less reactivity of lime and greater availability of calcium available for reaction with sulfur dissolved in the metal; having the following desulfurization reaction when added to Calcitic lime:

19. 20. 19. 20. CaO Ca + Dog Ca + Ca + O S -+ CaS Ca + O S - + CaS 21. 21. A matéria School subjects prima Alumínio em pó é powdered aluminum is

utilizada como um desoxidante de alta capacidade, tendo um teor de alumínio metálico superior a 90% e pequena granulometria por sua característica de pó com partículas menores que 1,00 atua reduzindo o teor de oxigênio dissolvido no ferro gusa e favorecendo o ambiente propicio para as reações de dessulfuração que tem sua melhor performance em ambientes extremamente redutores.used as a high capacity deoxidizer, having a metallic aluminum content greater than 90% and small granulometry due to its characteristic of powder with particles smaller than 1.00, it acts by reducing the dissolved oxygen content in pig iron and favoring the propitious environment for desulfurization reactions that have their best performance in extremely reducing environments.

22. . A desoxidação se dá conforme a reação abaixo:22.. Deoxidation occurs according to the reaction below:

23. 2 Al + 3/2 O₂ -+ AI₂O₃ 23. 2 Al + 3/2 O ₂ - + AI ₂ O ₃

24. Os hidrocarbonetos conhecidos como polímeros possuem potencial de agitação do ferro gusa liquido e são adicionados a mistura dessulfurante com esse fim. Durante sua queima em contato que 0 metal em elevadas temperaturas são gerados gases que em sua ascensão pela coluna de ferro gusa disponível no recipiente metalúrgico seja ele um carro torpedo ou panela refrataria efetuam um deslocamento do metal com consequente agitação e melhoria na capacidade cinética do processo.24. Hydrocarbons known as polymers have the potential to stir liquid pig iron and are added to the desulfurizing mixture for this purpose. During its burning in contact that the metal in high temperatures gases are generated that in its ascension by the column of pig iron available in the metallurgical container be it a torpedo car or refractory pan effect a displacement of the metal with consequent agitation and improvement in the kinetic capacity of the process .

25. O carbonato de sódio, Na₂CO₃, é um sal branco e translúcido, usado principalmente na produção de vidro, em sínteses químicas e em sabões e detergentes. É produzido25. Sodium carbonate, Na ₂ CO ₃ , is a white and translucent salt, used mainly in the production of glass, in chemical syntheses and in soaps and detergents. Is Produced

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7/12 sinteticamente em larga escala a partir de sal de cozinha pelo Processo Solvay ou extraído de minérios de trona. Tem densidade media 2,54 g/cm³, e ponto de fusão de 851°C. Ele atua como elemento catalizador que acelera as reações de dessulfuração potencializando a aplicação do oxido de cálcio, agindo ainda como fluidificante de escória. Durante o processo de aplicação, devido às altas temperaturas o carbonato de sódio se degrada gerando então no processo teores de Na₂O.7/12 synthetically on a large scale from table salt by the Solvay Process or extracted from trona ores. It has an average density of 2.54 g / cm ³ and a melting point of 851 ° C. It acts as a catalyst that accelerates the desulfurization reactions, potentiating the application of calcium oxide, also acting as a slag fluidizer. During the application process, due to the high temperatures, sodium carbonate degrades, thus generating Na ₂ O contents in the process.

26. Outro componente da mistura é o silicone industrial em forma liquida que apesar de não interferir nas condições químicas de processo atua durante o processo de produção do dessulfurante micronizado conferindo ao produto características de fluidez que afetam diretamente as condições de aplicabilidade do dessulfurante micronizado.26. Another component of the mixture is industrial silicone in liquid form which, despite not interfering with the chemical process conditions, acts during the production process of the micronized desulfurant, giving the product fluidity characteristics that directly affect the conditions of applicability of the micronized desulfurant.

27. Observando o processo metalúrgico de fabricação através dos estudos termodinâmicos percebemos impactos diretos de elementos presentes no ferro gusa que podem impactar benéfica ou maleficamente sobre o processo de dessulfuração em geral.27. Observing the metallurgical manufacturing process through thermodynamic studies we perceive direct impacts of elements present in pig iron that can have a beneficial or maleficent impact on the desulfurization process in general.

28. Por exemplo, o nível de oxigênio deve ser a menor possível dada às necessidades de ambiente redutor para o processamento das reações, devemos atentar ainda para uma coluna de metal de no mínimo 80% da capacidade do recipiente e o menor nível de escória remanescente possível. Consideramos ainda os teores de silício e manganês que indicam nível térmico do ferro gusa, além do carbono que indicam ainda nível de oxidação. Quanto à basicidade da escória, esta deve ser controlada, pois uma alta basicidade favorece a formação da escória com elevada disponibilidade de cálcio e pequena atividade de silica assim28. For example, the oxygen level should be as low as possible given the needs of a reducing environment for processing the reactions, we must also pay attention to a metal column of at least 80% of the capacity of the container and the lowest level of remaining slag possible. We also consider the levels of silicon and manganese that indicate the thermal level of pig iron, in addition to carbon that also indicate the level of oxidation. As for the basicity of the slag, it must be controlled, as a high basicity favors the formation of the slag with high availability of calcium and small silica activity as well

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8/12 melhorando a atividade henriana do cálcio. A reação de dessulfuração ocorre de forma exponencial, ou seja, quanto mais alto o teor de enxofre maior a taxa de dessulfuração. Consideramos que para o tratamento de dessulfuração com dessulfurantes micronizados a base de oxido de cálcio e aditivos propostos acima, temperatura ideal de tratamento esteja acima de 1300°C.8/12 improving calcium henrian activity. The desulfurization reaction occurs exponentially, that is, the higher the sulfur content, the higher the desulfurization rate. We consider that for the treatment of desulfurization with micronized desulfurants based on calcium oxide and additives proposed above, the ideal treatment temperature is above 1300 ° C.

29. Na a aplicação do dessulfurante micronizado, temos sua injeção profunda em recipiente metalúrgico pela utilização de gás de arraste normalmente nitrogênio. Este gás além de efetuar o transporte do dessulfurante atua também como elemento agitador depois de injetado, pela formação de uma pluma de ascensão no interior do recipiente promovendo o deslocamento e movimentação do ferro gusa líquido.29. In the application of the micronized desulfurant, we have its deep injection into a metallurgical container through the use of carrier gas normally nitrogen. This gas, in addition to transporting the desulfurant, also acts as a stirring element after being injected, by the formation of a rising plume inside the container promoting the displacement and movement of the liquid pig iron.

30. O processo de fabricação dos dessulfurantes micronizados é realizado em uma inovadora rota de processo dotada de características técnicas únicas que constituem um valoroso método de fabricação perante os atualmente disponíveis.30. The manufacturing process for micronized desulfurants is carried out in an innovative process route endowed with unique technical characteristics that constitute a valuable manufacturing method compared to those currently available.

31. Toda produção é iniciada com a recepção das matérias primas que são analisadas e depois liberadas para aplicação. Seus resultados químicos são submetidos a um modelo matemático de processo que aplica estes resultados fornecendo através de cálculos estequiométricos os pesos ideais de cada componente conforme sua pureza objetivando um material dentro dos limites especificados e com a menor variabilidade.31. All production begins with the receipt of raw materials that are analyzed and then released for application. Its chemical results are subjected to a mathematical process model that applies these results by providing stoichiometric calculations with the ideal weights of each component according to its purity aiming at a material within the specified limits and with the least variability.

32. Depois de realizados os cálculos é enviada a produção uma ordem de produção contendo os pesos e lotes de cada matéria prima, sendo que estas são separadas, pesadas e depositadas em camadas na sequencia da de maior volume para a de menor e então misturadas mecanicamente com uso32. After the calculations are carried out, a production order containing the weights and batches of each raw material is sent to production, and these are separated, weighed and deposited in layers in the sequence of the largest volume to the smallest and then mechanically mixed with use

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9/12 de pá mecânica até sua completa homogeneização.9/12 of mechanical shovel until complete homogenization.

33. Depois de misturado o material a ser micronizado é enviado para uma moega de recepção dotada de sistema de abertura por guilhotina, que acondicionara a mistura até seu envio para o interior do moinho de rolos através de correia transportadora. Esta correia possui acoplado um sistema para adição da quantidade de silicone dosada conforme especificado, tendo ainda um detector de metais para impedir a introdução de componentes metálicos no interior do moinho vindo a provocar danos.33. After mixing the material to be micronized, it is sent to a receiving hopper equipped with a guillotine opening system, which will pack the mixture until it is sent to the interior of the roller mill via a conveyor belt. This belt is fitted with a system for adding the amount of dosed silicone as specified, with a metal detector to prevent the introduction of metal components into the mill, causing damage.

34. Em sua chegada ao moinho, a mistura passa por uma válvula rotativa que dosa a entrada dos materiais assim limitando e controlando a alimentação do equipamento.34. Upon its arrival at the mill, the mixture passes through a rotary valve that doses the input of the materials thus limiting and controlling the equipment supply.

35. O moinho utilizado é um moinho de rolos pendulares, composto por pêndulos cônicos que giram em atrito com uma pista de aço de alta abrasividade fixados numa coluna que é a responsável pela rotação do conjunto e revolvedores fixados na parte inferior interna do moinho associado a um exaustor de alta potência, promovendo a suspensão das partículas durante a moagem.35. The mill used is a pendulum roller mill, consisting of conical pendulums that rotate in friction with a high abrasion steel track fixed on a column that is responsible for the rotation of the set and revolvers fixed on the inner bottom of the mill associated with a high power extractor, promoting the suspension of particles during grinding.

36. A classificação é obtida pela passagem das partículas por um aeroclassificador, um conjunto de ventiladores trabalhando em rotações distintas as quais permitem a passagem apenas das partículas em tamanho conforme a sua programação.36. The classification is obtained by passing the particles through an aeroclassifier, a set of fans working at different speeds that allow the passage of only the particles in size according to their schedule.

37. Depois de classificado, o material passa por um ciclone que tem função de retirar a pressão de ar gerada durante a moagem. O material também passa por um sistema de despoeiramento com filtro de mangas para se aproveitar o máximo possível de finos e reduzir o impacto ambiental. O material é enviado,37. After being classified, the material passes through a cyclone that has the function of removing the air pressure generated during the grinding. The material also goes through a dedusting system with a bag filter to make the most of fines as possible and reduce the environmental impact. The material is sent,

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10/12 através de um conjunto de elevadores de canecas até os silos de onde serão estocados.10/12 through a set of mug elevators to the silos where they will be stored.

38. Um grande diferencial de projeto que garante a perfeita granulometria do material é a aplicação de uma peneira vibratória auto-limpante que permite apenas a passagem do material estritamente na faixa de trabalho, sendo então depositado no silo de estocagem até seu posterior carregamento em carreta silo.38. A great design differential that guarantees the perfect granulometry of the material is the application of a self-cleaning vibrating sieve that only allows the material to pass strictly in the working range, being then deposited in the storage silo until its subsequent loading in a trailer. silo.

39. Todo o processo tem sua avaliação realizada por analises químicas e granulométricas de amostras coletadas em pontos distintos durante a fabricação que permitem acompanhar a performance do processo e garantir o atendimento aos requisitos de especificação.39. The whole process has its evaluation carried out by chemical and granulometric analyzes of samples collected at different points during manufacture that allow monitoring the performance of the process and ensuring compliance with the specification requirements.

40. Após enviado ao cliente o material é descarregado da carreta silo e armazenado em silos de estocagem até sua aplicação. Para aplicação é requerido equipamento especifico que permite a injeção do dessulfurante micronizado em profundidade nos recipientes metalúrgicos. Tal equipamento é constituído normalmente, por silo de armazenamento; vaso de injeção; manifould de gases, responsável pelos dispositivos de regulagem das vazões, consumos e pressões; bico injetor, responsável pelo controle de fluxo do dessulfurante na linha de injeção; linha de injeção, que é a tubulação por onde é encaminhado o dessulfurante até a injeção no recipiente metalúrgico; e lança refratária, lança essa que tem por função inserir o agente dessulfurante em profundidade no seio do metal, proporcionando maior eficiência frente à grande coluna de gusa a ser tratada. Podem ainda existir sistemas complementares as instalações como filtros de mangas, sistemas hidráulicos, elétricos, pneumáticos, instrumentação entre outros.40. After the material is sent to the customer, it is unloaded from the silo cart and stored in storage silos until its application. For application, specific equipment is required that allows the injection of the micronized desulfurant in depth in the metallurgical containers. Such equipment usually consists of a storage silo; injection vessel; gas manifold, responsible for the flow, consumption and pressure regulation devices; injection nozzle, responsible for the flow control of the desulfurant in the injection line; injection line, which is the pipe through which the desulfurant is sent to the injection in the metallurgical container; and refractory lance, one that has the function of inserting the desulfurizing agent in depth in the heart of the metal, providing greater efficiency in face of the large pig iron column to be treated. There may also be systems complementary to installations such as bag filters, hydraulic, electrical, pneumatic systems, instrumentation, among others.

41. Conforme os limites de41. According to the limits of

Petição 870180159355, de 06/12/2018, pág. 13/17Petition 870180159355, of 12/06/2018, p. 13/17

11/12 escoabilidade do sistema e a fluidez obtida na fabricação do dessulfurante micronizado para garantia da injeção em função da densidade aparente do dessulfurante normalmente se programa o sistema com taxas de injeção compreendidas entre 20 e 70 kg/minuto, com pressão de arraste compreendida entre 3,5 e 5,0 KgF/cm², e relação gás/pó compreendida entre de 15 e 25 kg/litro.11/12 system flowability and fluidity obtained in the manufacture of the micronized desulfurant to guarantee the injection according to the apparent density of the desulfurant, the system is normally programmed with injection rates between 20 and 70 kg / minute, with drag pressure between 3.5 and 5.0 KgF / cm ² , and gas / dust ratio between 15 and 25 kg / liter.

42. Finalizando o processo de aplicação, depois da injeção é retirada então amostra de ferro gusa para análise de resultados e escumado o recipiente normalmente através de skimmer para remoção da escória formada objetivando-se evitar a reversão dos teores de enxofre já agregados a escória nas reações de dessulfuração podendo portanto se carregar o ferro gusa nos equipamentos de refino.42. At the end of the application process, after the injection, a pig iron sample is then taken for analysis of results and skimmed the container normally through a skimmer to remove the formed slag in order to avoid reversing the sulfur contents already added to the slag in the desulphurization reactions and therefore pig iron can be loaded into refining equipment.

43. Na reação de dessulfuração durante a aplicação do dessulfurante micronizado observamos o mecanismo de dessulfuração da cal que é:43. In the desulfurization reaction during the application of the micronized desulfurant, we observe the lime desulfurization mechanism, which is:

44. CaO + S > CaS + V₂ O₂ 44. CaO + S> CaS + V ₂ O ₂

45. E a função do Carbonato de cálcio (intensidade de agitação):45. And the function of calcium carbonate (agitation intensity):

46. CaCO₃ + ΔΤ —> CaO + CO₂(agitador)46. CaCO ₃ + ΔΤ -> CaO + CO ₂ (stirrer)

47. CO₂ + C 2 CO (agitador)47. CO ₂ + C 2 CO (stirrer)

48. C -> Coque ou Grafite48. C -> Coke or Graphite

49. A perfeita junção das matérias primas nas proporções determinadas, sua moagem projetada para um eficiente controle da morfologia das estruturas formadas além da escoabilidade e fluidez do material favorecem a fabricação de um produto ideal com recursos e características únicas que permitem a49. The perfect combination of raw materials in determined proportions, their milling designed for an efficient control of the morphology of the structures formed, in addition to the flowability and fluidity of the material, favor the manufacture of an ideal product with unique features and characteristics that allow the

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12/12 melhor eficiência de processo.12/12 better process efficiency.

50. No cenário atual dos processos de fabricação não se tem conhecimento de qualquer sistema de dessulfuração de ferro gusa em estado líquido, que pela utilização das matérias primas citadas e dos melhoramentos tecnológicos observados contemplem todos os benefícios informados na patente pela utilização do dessulfurante micronizado à base de oxido de cálcio (CaO), por injeção profunda sendo este o objeto da referida patente.50. In the current scenario of the manufacturing processes, there is no knowledge of any pig iron desulfurization system in liquid state, which through the use of the aforementioned raw materials and the technological improvements observed include all the benefits reported in the patent for the use of micronized desulfurant at based on calcium oxide (CaO), by deep injection, this being the object of the referred patent.

51. Desta forma, por sua apresentação e constituição de valorosos benefícios, a presente invenção permite inúmeras variações em sua forma de realização desde que não seja afastado o escopo e objetivo da invenção como informado nas reinvindicações anexas.51. In this way, due to its presentation and constitution of valuable benefits, the present invention allows innumerable variations in its form of realization as long as the scope and objective of the invention is not excluded as informed in the attached claims.

Claims

1 - “LIQUID IRON IRON DESULFURATION PROCESS”, characterized by the fact that Calcitic Calcite Oxide Calcium Fluoride Hydrocarbons Hydrocarbons Sodium Lime Calcite Aluminum Metallic Powder and Silicone are predominant in Na ₂ CO ₃ between 5 , 0% and 50.0% CaO comprised between 10.0% and 80.0% CaCO ₃ comprising between 15.0% and 40.0% Al met comprising between 1.5% and 15.0% CaF ₂ comprising between 1.0% and 10.0% C comprising between 1.0% and 10.0 still because the manufacturing process of micronized desulfurants is carried out in an innovative process route endowed with unique technical characteristics that constitute valuable methods.