BR112021012438A2

BR112021012438A2 - Método de produção de minério sinterizado

Info

Publication number: BR112021012438A2
Application number: BR112021012438-1A
Authority: BR
Inventors: Kenta Takehara; Tetsuya Yamamoto; Takahide Higuchi; Toshiyuki Hirosawa; Yuji Iwami
Original assignee: Jfe Steel Corporation
Priority date: 2018-12-26
Filing date: 2019-12-09
Publication date: 2021-09-08
Also published as: PH12021551504A1; WO2020137484A1

Abstract

método de produção de minério sinterizado. a presente invenção propõe um método de produção de minério sinterizado com o qual, mesmo no caso em que o desempenho na granulação de uma matéria-prima de sinterização mesclada é melhorado adicionando uma matéria-prima em pó ultrafina à matéria-prima de sinterização mesclada, é possível evitar uma diminuição na produtividade após um minério sinterizado ter sido submetido à sinterização. nesse método de produção de minério sinterizado, um minério sinterizado é produzido granulando, com um granulador, uma matéria-prima de sinterização mesclada que inclui minérios de ferro de várias marcas e, em seguida, queimando a matéria-prima granulada resultante para a sinterização em uma máquina de sinterização. na matéria-prima de sinterização mesclada, uma matéria-prima em pó ultrafina, na qual uma quantidade predominante é representada por partículas que têm um diâmetro de 10 µm ou menos, é mesclada de modo que a quantidade das partículas que tem um diâmetro de 10 µm ou menos seja aumentada em 1-10% em massa. na granulação da dita matéria-prima de sinterização mesclada, a poeira de coque é adicionada enquanto a matéria-prima de sinterização mesclada que não contém poeira de coque é granulada pelo granulador.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO DE PRODUÇÃO DE MINÉRIO SINTERIZADO".

CAMPO DA TÉCNICA

[0001] A presente invenção refere-se a um método para produzir um minério sinterizado que é uma matéria-prima para altos fornos, particu- larmente a um método para produzir um minério sinterizado, caracteri- zado por o minério sinterizado ser produzido usando uma matéria-prima composta para a sinterização produzida por foco em propriedades de partícula da matéria-prima composta para a sinterização a ser fornecida para a granulação.

TÉCNICA ANTECEDENTE

[0002] Um minério sinterizado é geralmente produzido pelo seguinte processo. Em primeiro lugar, um minério de ferro em pó composto de uma pluralidade de marcas (em geral, um chamado finos de minério de um tamanho de -10 mm ou mais) é composto com um pó de matéria- prima auxiliar de calcário, pedra de sílica, serpentinita ou similares, um pó de matéria-prima diversa de poeira, incrustação, minério de retorno ou similar, e um combustível sólido de moinha de coque ou similar nas respectivas quantidades adequadas, para assim obter uma matéria- prima composta para a sinterização. Em seguida, água é adicionada à matéria-prima composta obtida para a sinterização. Em seguida, a ma- téria-prima composta para a sinterização adicionada com água é mistu- rada e granulada para, assim, obter uma matéria-prima granulada para a sinterização. Em seguida, a matéria-prima granulada obtida para a sinterização é carregada e queimada em uma máquina de sinterização para assim obter o minério sinterizado. A matéria-prima composta para a sinterização, em geral, agrega-se mutuamente por conter água na gra- nulação, tornando-se quase partículas. Em seguida, a matéria-prima composta quase granulada para a sinterização, ao ser carregada em péletes de uma máquina de sinterização, serve para garantir uma boa permeação de gás das camadas de carga de matéria-prima de sinteri- zação e progride suavemente a reação de sinterização.

[0003] No método para produzir um minério sinterizado mencionado acima, foram propostos vários métodos para melhorar a propriedade de granulação adicionando uma matéria-prima em pó fino ou em pó ultra- fino a uma matéria-prima de sinterização convencionalmente difícil de granular. Por exemplo, a Literatura de Patente 1 revela um método para produzir um minério sinterizado, envolvendo a pulverização de minério de ferro poroso em uma matéria-prima de sinterização de modo a fazer um tamanho de partícula contendo 15% ou mais de pó fino que tem um diâmetro de partícula de 45 um ou menor. A Literatura de Patente 2 revela um método para produzir um minério sinterizado, usando uma matéria-prima em pó fina que contém um minério de ferro cujos tama- nhos de partícula foram regulados por serem parcialmente pulverizados em 10 um ou menor, e que contém uma alimentação de pélete. Além disso, a Literatura de Patente 3 revela um método de pré-tratamento de uma matéria-prima de sinterização na qual quando a matéria-prima de sinterização é misturada, as partículas finas que têm um diâmetro de partícula de 10 um ou menos são adicionadas e misturadas. Além disso, a Literatura de Patente 4 revela um método para produzir uma matéria- prima de sinterização, feita granulando uma alimentação de pélete por um pulverizador vertical que tem uma dada estrutura, contendo partícu- las ultrafinas que tem um diâmetro de partícula de 10 um ou menos como uma parte do mesmo.

[0004] No presente documento, diâmetro de partícula na presente modalidade é um diâmetro de partícula como um resultado do peneira- mento usando uma peneira de um tamanho de mesh nominal de acordo com JIS (Padrões Industriais Japoneses) Z 8801-1; e por exemplo, um diâmetro de partícula de 4 mm ou menos refere-se a tal diâmetro de partícula que toda a quantidade passa através de uma peneira de um tamanho de mesh nominal de 4 mm de acordo com o JIS Z 8801-1, e é descrito também como -4 mm. Então, o valor mínimo do tamanho de mesh nominal especificado pelo JIS (Padrões Industriais Japoneses) Z 8801-1 é de 20 um, e no caso em que o diâmetro de partícula é menor do que, por exemplo, 10 um ou menos, o diâmetro de partícula refere- se a tal diâmetro de partícula que a fração cumulativa de diâmetros de partícula de 10 um ou menos determinada por um método de dispersão da difração laser de acordo com o JIS Z 8825 ou um método de sedi- mentação gravitacional em fase líquida de acordo com o JIS Z 8820-2 é de cerca de 100%.

LISTA DE CITAÇÃO LITERATURA DE PATENTE

[0005] Literatura de Patente 1: JP-2007-138244A

[0006] Literatura de Patente 2: JP-2013-32568A

[0007] Literatura de Patente 3: JP-2012-162796A

[0008] Literatura de Patente 4: Publicação Internacional nº WO?2013/54471

SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA DA TÉCNICA

[0009] Qualquer um desses métodos, no entanto, trata apenas de um tratamento de um minério específico, e não leva em consideração a rela- ção entre outros minérios não pulverizados de forma fina diferente do mi- nério específico e matérias-primas pulverizadas de forma fina ou ultrafina adicionadas para melhorar a propriedade de granulação. Portanto, no caso de granulação de tal matéria-prima composta para a sinterização, a com- bustibilidade de moinha de coque é inibida e surge um problema de reduzir a produtividade de um minério sinterizado após a sinterização.

[0010] Um objetivo da presente invenção é propor um método para produzir um minério sinterizado em que, na granulação de uma matéria- prima composta para a sinterização, mesmo no caso em que matérias-

primas em pó ultrafinas são adicionadas na matéria-prima composta para a sinterização para melhorar a propriedade de granulação, a redu- ção da produtividade do minério sinterizado após a sinterização pode ser evitada.

SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA

[0011] Como resultado de estudos exaustivos sobre os problemas mencionados acima que as tecnologias convencionais têm, os presen- tes inventores descobriram que otimizando a quantidade de uma maté- ria-prima em pó ultrafina adicionada a uma matéria-prima composta para a sinterização, e usando quase partículas envolvidas com uma mo- inha de coque como uma matéria-prima granulada para a sinterização, a redução da produtividade de um minério sinterizado após a sinteriza- ção pode ser evitada; e essa descoberta levou ao desenvolvimento da presente invenção.

[0012] Mais especificamente, a presente invenção é um método para produzir um minério sinterizado, o método que compreende granu- lar uma matéria-prima composta para a sinterização que compreende um minério de ferro composto de uma pluralidade de marcas por um granulador e queimando uma matéria-prima granulada obtida para a sinterização por uma máquina de sinterização para obter assim o miné- rio sinterizado, caracterizado por uma matéria-prima em pó ultrafina que tem uma faixa de tamanho de partícula predominante de 10 um ou me- nos ser incluída na matéria-prima composta para a sinterização para aumentar a faixa de tamanho de partícula de 10 um ou menos em 1 para 10% em massa em relação à quantidade total da matéria-prima composta para a sinterização após a inclusão; e na granulação da ma- téria-prima composta para a sinterização, uma moinha de coque é adi- cionada durante a granulação da matéria-prima composta para a sinte- rização que exclui a moinha de coque pelo granulador.

[0013] No método, tal como constituído conforme descrito acima,

para produzir um minério sinterizado de acordo com a presente inven- ção, o seguinte é considerado uma solução mais preferível:

[0014] (1) o tempo a partir da adição de uma moinha de coque até o término da granulação é de 30 a 120 s;

[0015] (2) na granulação da matéria-prima composta para a sinteri- zação, um calcário ou um minério de retorno é adicionado após o início da granulação da matéria-prima composta para a sinterização que ex- clui a moinha de coque e o calcário ou o minério de retorno e antes da adição da moinha de coque;

[0016] (3) a moinha de coque a ser usada é uma moinha de coque que tem uma quantidade de poros de 10 a 120 um de 0,40 cm?/g ou mais; e

[0017] (4) a granulação é realizada usando um único misturador de tambor.

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO

[0018] De acordo com um método para produzir um minério sinteri- zado de acordo com a presente invenção, incluindo uma matéria-prima em pó ultrafina que tem uma faixa de tamanho de partícula predomi- nante de 10 um ou menos para aumentar a faixa de tamanho de partí- cula de 10 um ou menos em 1 a 10% em massa em relação à quanti- dade total da matéria-prima composta para a sinterização após a inclu- são, e na granulação da matéria-prima composta para a sinterização, adicionando uma moinha de coque durante a granulação da matéria- prima composta para a sinterização que exclui uma moinha de coque por um granulador, a propriedade de granulação pode ser melhorada pela matéria-prima em pó ultrafina; a queima da moinha de coque pode ser promovida; e a produtividade do minério sinterizado está habilitada para ser melhorada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0019] A Figura 1 é um fluxograma para interpretar um exemplo de cada etapa no método para produzir um minério sinterizado da presente invenção.

[0020] A Figura 2 é um fluxograma para interpretar outro exemplo de cada etapa no método para produzir um minério sinterizado da pre- sente invenção.

[0021] A Figura 3 é uma vista para interpretar uma constituição de um exemplo de um minério sinterizado produzido de acordo com as eta- pas da figura 1.

[0022] A Figura 4 é uma vista para interpretar uma constituição de um exemplo de um minério sinterizado produzido de acordo com as eta- pas da figura 2.

[0023] A Figura 5 é um gráfico mostrando a relação entre a produti- vidade e o tempo de envolvimento a partir dos dados da Tabela 1-1 e da Tabela 1-2.

[0024] A Figura 6 é um gráfico mostrando a relação entre a taxa de produção comparativa para o caso de 0% de uma matéria-prima em pó ultrafina e o tempo de envolvimento a partir dos dados da Tabela 1-1 e da Tabela 1-2.

[0025] A Figura 7 é um diagrama para interpretar como determinar o Índice de permeabilidade ao gás JPU.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES ACERCA DOS DETALHES DE DESENVOLVIMENTO DA PRESENTE INVENÇÃO

[0026] Na presente invenção, foi pensado que a causa que quando uma matéria-prima em pó ultrafina contendo uma quantidade predomi- nante de partículas ultrafinas é adicionada a uma matéria-prima com- posta para a sinterização, a queima na sinterização da matéria-prima composta para a sinterização é inibida, é a cobertura de uma moinha de coque, que se torna fonte de calor da sinterização, com as partículas ultrafinas. No presente documento, as partículas ultrafinas indicam par- tículas finas cujo tamanho de partícula é -10 um ou menos (aqui, o dià- metro de partícula é de 10 um ou menos), e não é especificado depen- dendo dos componentes e similares. Essas partículas, por terem um pequeno diâmetro de partícula, tornam-se elevadas na área superficial específica, que tem um efeito de aumentar o número de pontos de con- tato mútuo das partículas. Portanto, as partículas ultrafinas têm uma elevada propriedade de adesão e a adição das mesmas na granulação tem um efeito de melhorar a propriedade de granulação.

[0027] Enquanto isso, as partículas ultrafinas podem penetrar nos poros abertos de outras partículas. Por exemplo, uma moinha de coque usada na presente invenção contém, como um exemplo, 0,54 cm?/g de poros abertos de -100 um e 0,11 cm?/g de poros abertos de -10 um. Portanto, já que as partículas ultrafinas são partículas finas de -10 um ou menos, é fácil para as partículas ultrafinas entrarem nesses poros na granulação. Portanto, as partículas ultrafinas são consideradas para pe- netrarem nos poros da moinha de coque. Quanto mais poros a moinha de coque tiver, mais facilmente queima da mesma progride; e se verifi- cou que o entupimento desses poros com as partículas ultrafinas inibe a queima.

[0028] Mesmo no caso de não usar nenhuma matéria-prima em pó ultrafina, as matérias-primas compostas usuais para a sinterização po- dem conter 10% ou menos de partículas ultrafinas, mas também foi des- coberto que adicionando uma matéria-prima em pó ultrafina contendo uma quantidade predominante de partículas ultrafinas para aumentar a proporção das partículas ultrafinas em relação à quantidade total de uma matéria-prima composta para a sinterização, a propriedade de gra- nulação é mais melhorada e a queima é simultaneamente mais inibida.

[0029] Em seguida, a presente invenção desenvolveu uma tecnolo-

gia de promover a queima de uma moinha de coque, na medida do pos- sível, reduzindo o contato de uma matéria-prima em pó ultrafina com a moinha de coque em um processo de granulação. Especificamente, o seguinte processo foi desenvolvido para alcançar a presente invenção.

[0030] (1) Adicionando uma moinha de coque na última metade da granulação de uma matéria-prima composta para a sinterização cuja granulação é promovida por uma matéria-prima em pó ultrafina, a ma- téria-prima composta para a sinterização contendo a matéria-prima em pó ultrafina é envolvida pela moinha de coque.

[0031] (2) Uma matéria-prima (calcário ou minério de retorno) que não contém nenhuma matéria-prima em pó ultrafina é adicionada (para envolvimento) na última metade da granulação, e posteriormente, uma moinha de coque é adicionada para envolvimento.

[0032] A cerca do método para produzir um minério sinterizado da presente invenção

[0033] Em primeiro lugar, o esboço do método para produzir um mi- nério sinterizado da presente invenção é o seguinte. Ou seja, a presente invenção é caracterizada por, durante a granulação de uma matéria- prima composta para a sinterização na qual uma matéria-prima em pó ultrafina que tem uma faixa de tamanho de partícula de 10 um ou menos é incluída para aumentar a faixa de tamanho de partícula de 10 um ou menos em 1 a 10% em massa em relação à quantidade total da matéria- prima composta para a sinterização após a inclusão, uma moinha de coque é adicionada para envolvê-la.

[0034] No acima, é preferível que o tempo a partir da adição da mo- inha de coque até o término da granulação da matéria-prima composta para a sinterização seja de 30 a 120 s. Além disso o caso é preferível em que o envolvimento com o calcário ou minério de retorno é realizado antes da adição da moinha de coque, pois a produtividade na sinteriza- ção se torna habilitada para ser melhorada. No presente documento, o tempo de envolvimento da moinha de coque é um tempo a partir da adição da moinha de coque até o término da granulação. No caso em que a matéria-prima composta para a sinterização é carregada continu- amente em um granulador e a granulação é realizada continuamente, como no caso de um misturador de tambor, pode-se determinar o tempo de residência no granulador usando partículas traçadoras; ou obser- vando o estado de movimento da matéria-prima composta para a sinte- rização dentro do granulador, a distância a partir do granulador pode ser convertida em tempo.

[0035] A Figura 1 é um fluxograma para interpretar um exemplo de cada etapa no método para produzir um minério sinterizado da presente invenção. Interpretando cada etapa do método para produzir um minério sinterizado da presente invenção de acordo com a Figura 1, em primeiro lugar, é preparado um minério de ferro em pó composto de uma plurali- dade de marcas, uma matéria-prima em pó ultrafina, um pó de matéria- prima auxiliar de calcário, pedra de sílica, serpentinita ou similares, e um pó de matéria-prima diversa de incrustação, minério de retorno ou similares. Nesse momento, as partículas ultrafinas na matéria-prima em pó ultrafina são incluídas de modo a ter 1 a 10% em massa da quanti- dade total de uma matéria-prima composta para a sinterização após a inclusão (Etapa S1). Simultaneamente, uma moinha de coque como um combustível sólido também é preparada (Etapa S2). Em seguida, o mi- nério de ferro em pó fino, a matéria-prima em pó ultrafina, o pó de ma- téria-prima auxiliar e o pó de matéria-prima diversa preparado na Etapa S1 são compostos em respectivas quantidades adequadas para, desse modo, obter a matéria-prima composta para a sinterização (Etapa S3). No presente documento, é mais preferível que as matérias-primas com- postas na Etapa S3 sejam misturadas e agitadas para serem homoge- neizadas usando um agitador antes da seguinte Etapa S4. Em seguida, a matéria-prima composta para a sinterização, conforme necessário,

preparada pela adição de água à matéria-prima composta obtida acima para a sinterização é misturada e granulada (Etapa S4).

[0036] Na presente invenção, a moinha de coque preparada na Etapa S2 é adicionada durante a granulação da matéria-prima com- posta para a sinterização que exclui a moinha de coque por um granu- lador na Etapa S4. Nesse momento, é preferível que o tempo a partir da adição da moinha de coque até o término da granulação da matéria- prima composta para a sinterização seja de 30 a 120 s. Posteriormente, uma matéria-prima granulada para a sinterização é obtida (Etapa S5); e então, a matéria-prima granulada obtida para a sinterização é carregada e queimada em uma máquina de sinterização (Etapa S6) para, assim, obter um minério sinterizado (Etapa S7). Uma partícula do minério sin- terizado obtido é, conforme mostrado na Figura 3, uma partícula de mi- nério sinterizado envolvida com a moinha de coque.

[0037] A Figura 2 é um fluxograma para interpretar outro exemplo de cada etapa no método para produzir um minério sinterizado da pre- sente invenção. Interpretando cada etapa do método para produzir um minério sinterizado da presente invenção de acordo com a Figura 2, em primeiro lugar, é preparado um minério de ferro em pó composto de uma pluralidade de marcas, uma matéria-prima em pó ultrafina, um pó de matéria-prima auxiliar de calcário, pedra de sílica, serpentinita ou simi- lares, e um pó de matéria-prima diversa de incrustação, minério de re- torno ou similares. Nesse momento, as partículas ultrafinas na matéria- prima em pó ultrafina são incluídas de modo a ter 1 a 10% em massa da quantidade total de uma matéria-prima composta para a sinterização após a inclusão (Etapa S1). Nesse momento, um calcário ou um minério de retorno a ser usado para envolvimento é preparado separadamente (Etapa S2). Simultaneamente, uma moinha de coque como um combus- tível sólido também é preparada (Etapa S3). Em seguida, o minério de ferro em pó fino, a matéria-prima em pó ultrafina, o pó de matéria-prima auxiliar e o pó de matéria-prima diverso preparado na Etapa S1 são compostos em respectivas quantidades adequadas para, desse modo, obter a matéria-prima composta para a sinterização (Etapa S4). No pre- sente documento, é mais preferível que as matérias-primas compostas na Etapa S4 sejam misturadas e agitadas para serem homogeneizadas usando um agitador antes da seguinte Etapa S5. Em seguida, a matéria- prima composta para a sinterização, conforme necessário, preparada pela adição de água à matéria-prima composta obtida acima para a sin- terização é misturada e granulada (Etapa S5).

[0038] Na presente invenção, o calcário ou o minério de retorno pre- parado na Etapa S2 é adicionado durante a granulação da matéria- prima composta para a sinterização que exclui o calcário ou o minério de retorno e a moinha de coque por um granulador na Etapa S5; e en- tão, a moinha de coque preparada na Etapa S3 é adicionada (Etapa S5). Nesse momento, é preferível que o tempo a partir da adição da moinha de coque até o término da granulação seja feito para ser de 30 a 120 s. Além disso, o calcário ou o minério de retorno é adicionado após o início da granulação da matéria-prima composta para a sinterização que ex- clui a moinha de coque e o calcário ou o minério de retorno e antes da adição da moinha de coque. Posteriormente, uma matéria-prima granu- lada para a sinterização é obtida (Etapa S6); e então, a matéria-prima granulada obtida para a sinterização é carregada e queimada em uma máquina de sinterização (Etapa S7) para, assim, obter um minério sin- terizado (Etapa S8). Uma partícula do minério sinterizado obtido é, con- forme mostrado na Figura 4, uma partícula de minério sinterizado envol- vida com o calcário ou o minério de retorno e envolvida no mesmo com a moinha de coque.

EXEMPLOS

[0039] O Teste 1 e o Teste 2 foram realmente realizados para estu- dar as constituições essenciais e as constituições adequadas para o método para produzir um minério sinterizado da presente invenção. TESTE 1 (ACERCA DO EFEITO DE ENVOLVER COM UMA MOINHA DE COQUE)

[0040] No presente Teste 1, foi avaliado o efeito do envolvimento com uma moinha de coque quando uma matéria-prima em pó ultrafina foi adicionada. Nos presentes exemplos de teste, 99,9% ou mais da ma- téria-prima em pó ultrafina tinha um diâmetro de partícula de 10 um ou menos; e 4% das matérias-primas que excluem a matéria-prima em pó ultrafina, tinham um diâmetro de partícula de 10 um ou menos. Como amostras (basicidade: SiO2: 5% constante) dos Exemplos Comparativos e Exemplos mostrados nas seguintes Tabela 1-1 e Tabela 1-2, as ma- térias-primas granuladas para a sinterização foram fabricadas carre- gando uma matéria-prima composta para a sinterização que tem uma composição composta indicada nas Tabela 1-1 e Tabela 1-2, e água (tal quantidade da qual a quantidade de um material granulado se tornou 7,5%) em um misturador de tambor, e sujeitando o resultante à granu- lação por 5 min no total. Posteriormente, as matérias-primas granuladas para a sinterização foram queimadas usando uma bandeja de teste.

[0041] Nos exemplos de envolvimento com a moinha de coque, em primeiro lugar, as matérias-primas compostas para a sinterização que excluem a moinha de coque foram carregadas em um misturador de tambor e submetidas à granulação por um tempo obtido subtraindo um tempo de envolvimento da moinha de coque. Em seguida, a moinha de coque foi adicionada à matéria-prima após a granulação e misturada no misturador de tambor para o tempo de envolvimento para, assim, fabri- car uma matéria-prima granulada para a sinterização. Posteriormente, a matéria-prima granulada para a sinterização foi queimada usando uma bandeja de teste. No presente documento, nos Exemplos da pre- sente invenção, como a matéria-prima em pó ultrafina, poeiras e resí- duos de -10 um gerados por uma siderúrgica foram usados .

[0042] No que diz respeito à produtividade de sinterização, quando os bolos de sinterização após a sinterização caíram a partir de uma al- tura de 2 m, os bolos de sinterização que têm um diâmetro de partícula de +10 mm foram considerados como sinterizações, e o valor obtido dividindo o peso dos mesmos (um peso dos bolos de sinterização — um peso do minério assentado) foi determinado como um rendimento. A produtividade de sinterização (t/h/m2) foi determinada como um valor obtido dividindo o peso do fino por um tempo de queima e uma área em corte transversal da bandeja de teste.

[0043] Os resultados do Teste 1 são mostrados nas seguintes Ta- bela 1-1 e Tabela 1-2. Além disso, na Figura 5, é mostrado um gráfico indicando a relação entre a produtividade e o tempo de envolvimento a partir dos dados das Tabela 1-1 e Tabela 1-2; e na Figura 6, é mostrado um gráfico indicando a relação entre a produtividade comparativa para o caso de 0% em massa da matéria-prima em pó ultrafina e o tempo de envolvimento a partir dos dados das Tabela 1-1 e Tabela 1-2.

TABELA 1-1 Matéria-prima em pó ultrafina a 0% Matéria-prima em pó ut P' Pp ? trafina a 1% Exemplo com- | Exemplo com- | Exemplo com- |Exemplo com- | Exemplo com- | Exemplo com- |Exemplo parativo 1 parativo 2 parativo 3 parativo 4 parativo 5 parativo 11 E z = : Moinha de coque s 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 (número excluído) Método de adição de moinha de coque |Internamente . . . . Contendo in-|Envolvi- Envolvimento | Envolvimento |Envolvimento | Envolvimento Contendo ternamente mento Taxa de produção comparativa para pó ultrafino 0%: t/h/m? oo 0.02

Nota) Os números para as matérias-primas compostas para sinterização são todos valores em % em massa.

TABELA 1-2 Matéria-prima em Matéria-prima em pó ultrafina a 2,5% Matéria-prima em pó ultrafina a 7,5% R pó ultrafina a 10% Exemplo Exemplo Exemplo | Exemplo |Exemplo |Exemplo Exemplo |Exemplo [Exemplo |Exemplo compara- compara- Exemplo 50 21 22 23 24 31 32 33 34 tivo 21 tivo 31 Matéria-prima em pó = . 2,5 2,5 2,51 2,5 2,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 10 o ultrafina NS ss Moinha de coque (nú- 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 mero excluído) Método de adição de |Interna- Contendo ' Envolvi- |Envolvi- |Envolviz- |Envolvi- | Envolvi- Envolvi- — | Envolvi- Envolvi- moinha de coque mente interna- Envolvimento mento mento mento mento mento mento mento mento contendo mente Tempo de envolvi 120 15 30 120 mento: s

Ú ' Matéria-prima em Matéria-prima em pó ultrafina a 2,5% Matéria-prima em pó ultrafina a 7,5% : pó ultrafina a 10% Exemplo Exemplo Exemplo | Exemplo |Exemplo |Exemplo Exemplo |Exemplo [Exemplo |Exemplo compara- compara- Exemplo 50 21 22 23 24 31 32 33 34 tivo 21 tivo 31 Taxa de produção de 1,26 1,24 1,34 1,38 1,29 1,27 1,27 1,388 1,40 1,30 14 sinterização: t/h/m? Taxa de produção com- parativa para pó ultra- 0,02 0,03 0,05 0,04 0,03 0,08 0,05 0,15 fino 0%: t/h/m? s

N Nota) Os números para as matérias-primas compostas para sinterização são todos valores em % em massa.

[0044] A partir dos resultados indicados nas Tabela 1-1 e Tabela 1- 2, verificou-se que no caso em que um minério sinterizado foi obtido por sinterizar uma matéria-prima granulada para a sinterização obtida adici- onando a moinha de coque no tempo de envolvimento de 30 a 120 s durante a granulação de uma matéria-prima composta para a sinteriza- ção que contém 1 a 10% em massa da matéria-prima em pó ultrafina, a produtividade do minério sinterizado foi melhorada. No presente docu- mento, nos casos do tempo de envolvimento de 15 s, o tempo para dis- persar a moinha de coque foi insuficiente para causar a queima não uniforme; e a produtividade de sinterização, embora maior do que nos casos de adição interna, foi reduzida. Os valores adicionais obtidos sub- traindo as produtividades nos casos de 0% em massa da matéria-prima em pó ultrafina nos tempos de envolvimento a partir das produtividades quando 1 a 10% em massa da matéria-prima em pó ultrafina foram adi- cionados nos mesmos tempos de envolvimento foram avaliados como produtividades comparativas. Como resultado, verificou-se que nos ca- sos do tempo de envolvimento de 30 s ou mais, a produtividade foi me- lIhorada. No presente documento, a razão pela qual o limite superior da matéria-prima em pó ultrafina foi feito para ser 10% em massa foi porque quando a matéria-prima em pó ultrafina foi incluída em quantidades que excedem 10% em massa, a distribuição local e desigual da matéria- prima em pó ultrafina foi observada e os produtos defeituosos provavel- mente aumentariam

[0045] Esse resultado é interpretado da seguinte maneira. A perme- abilidade do gás no teste de sinterização pode ser avaliada usando o índice de permeabilidade do gás: JPU (Unidade de Permeabilidade do Japão) indicada na Figura 7; e quanto maior o índice, maior a permea- bilidade ao gás. A partir dos resultados do presente teste, verificou-se que a permeabilidade ao gás foi melhorada adicionando a matéria-prima em pó ultrafina. Além disso, com foco no tempo de sinterização, embora no caso em que a moinha de coque foi carregada (internamente contida) a partir do início da granulação, mesmo se a permeação do gás foi me- lhorada, o tempo de queima não se tornou curto, envolvendo-se com a moinha de coque em 30 a 120 s, o tempo de sinterização tornou-se curto junto com a melhoria da permeabilidade ao gás. Isso ocorre porque a adição da matéria-prima em pó ultrafina inibiu a queima da moinha de coque, mas ao ser envolvida pela moinha de coque, a combustibilidade foi melhorada.

TESTE 2 (A CERCA DO EFEITO DE ENVOLVER COM UM CALCÁ- RIO OU UM MINÉRIO DE RETORNO)

[0046] No presente Teste 2, avaliou-se o efeito do envolvimento com um calcário ou um minério de retorno na adição da matéria-prima em pó ultrafina e do envolvimento com a moinha de coque. Nos presen- tes exemplos de teste, 99,9% ou mais da matéria-prima em pó ultrafina tinham um diâmetro de partícula de 10 um ou menos; e 4% das maté- rias-primas, que excluem a matéria-prima em pó ultrafina, tinham um diâmetro de partícula de 10 um ou menos. Como amostras (basicidade: SiO>2: 5% constante) dos Exemplos indicados na seguinte Tabela 2, as matérias-primas granuladas para a sinterização foram cada uma fabri- cada carregando uma matéria-prima composta para a sinterização que tem uma composição composta indicada na Tabela 2, e água (cuja quantidade da qual a quantidade de um material granulado se torna 7,5%) em um misturador de tambor, e sujeitando o resultante à granu- lação por 5 min no total. Posteriormente, as matérias-primas granuladas para a sinterização foram queimadas usando uma bandeja de teste. No presente documento, o Exemplo 23 tinha os mesmos dados indicados na Tabela 1-2.

[0047] No envolvimento com a moinha de coque e o calcário ou o minério de retorno, a matéria-prima composta para a sinterização que exclui a moinha de coque e o calcário ou o minério de retorno foi carre- gada no misturador de tambor, e em primeiro lugar submetida à granu- lação por um tempo obtido subtraindo um tempo de envolvimento do calcário ou do minério de retorno, e então submetido à granulação por um tempo de envolvimento da moinha de coque para assim fabricar a matéria-prima granulada para a sinterização. Especificamente, no Exemplo 41, a matéria-prima composta para a sinterização que exclui o calcário e a moinha de coque foi granulada por 4,25 min, e posterior- mente, o calcário foi adicionado. Em seguida, o resultante foi granulado por 0,25 min, e a moinha de coque foi adicionada. Posteriormente, o resultante foi granulado por 1 min. No Exemplo 42, o teste foi realizado mudando o calcário do Exemplo 41 para o minério de retorno. A mistura foi realizada pelo misturador de tambor. No que diz respeito à produtivi- dade de sinterização, quando os bolos de sinterização após a sinteriza- ção caíram a partir de uma altura de 2 m, os bolos de sinterização que têm um diâmetro de partícula de +10 mm foram considerados como sin- terizações, e o valor obtido dividindo o peso dos mesmos (um peso dos bolos de sinterização -— um peso do minério assentado) foi determinado como um rendimento. A produtividade de sinterização (t/h/m?) foi deter- minada como um valor obtido dividindo o peso do fino por um tempo de queima e uma área em corte transversal do pote de teste. Os resultados são mostrados na seguinte Tabela 2.

TABELA 2 [O emos [pemor [emos |

[O Jews penas Tema | em dee rt tm moinha de coque: s coque e calcário ou minério de |com moinha de com calcário/ |com mermo de retomo coque sozinha moinha de co-|retorno/moinha que de coque Tempo de envolvimento de cal- amenas De Nota) Os números para as matérias-primas compostas para sinteriza- ção são todos valores em % em massa.

[0048] Como resultado, verificou-se que envolvendo ainda mais o calcário ou o minério de retorno dentro do envolvimento com a moinha de coque, o contato da matéria-prima em pó ultrafina com a moinha de coque poderia ser suprimido e a produtividade na sinterização foi me- lhorada.

[0049] Em seguida, como exemplos adequados da presente inven- ção, estudos sobre poros de moinha de coque e um método de granu- lação foram feitos.

[0050] Convencionalmente, a tecnologia de adicionar moinha de co- que na última metade em um misturador de tambor em uso de um pó ultrafino de -10 um é proposta conforme segue.

[0051] No documento WOZ2018/194014, como uma contramedida contra a redução da propriedade de granulação no uso de uma moinha de coque de partículas finas, a adição de um pó ultrafino é estudada. Nesse momento, a fim de dispersar o pó ultrafino, um pré-tratamento usando um agitador de alta velocidade é conduzido. Essa invenção, no entanto, visa o efeito de melhorar a propriedade de granulação se en- volvendo com a moinha de coque, e não é um desenvolvimento com o objetivo de melhorar a combustibilidade da moinha de coque quando o pó fino é adicionado.

[0052] No documento WO2011/004907, uma invenção é feita na qual após um pó ultrafino que tem um diâmetro de partícula médio de um ser adicionado e misturado em um misturador de tambor, um resultante é granulado por um peletizador e, finalmente, revestido com uma moinha de coque, o tempo de envolvimento é regulado correspon- dentemente à força das partículas granuladas. Nessa invenção, sugere- se que devido a um longo tempo de envolvimento, as partículas granu- ladas colapsam e a moinha de coque e uma matéria-prima de sinteriza- ção são misturadas em camadas de superfície das partículas granula- das, piorando a combustibilidade e deteriorando a propriedade de gra- nulação.

[0053] Em efeitos vantajosos da presente invenção, ao contrário dessas invenções, o envolvimento com uma moinha de coque é levado em consideração de modo a ter o efeito de suprimir a entrada de um pó ultrafino nos poros da moinha de coque e suprimir a inibição da com- bustibilidade.

[0054] No presente documento, no que diz respeito ao diâmetro dos poros que contribui grandemente para a queima, o equilíbrio entre a fa- cilidade de entrada do gás e a área de superfície específica dos poros se torna importante. É concebível que essa relação não dependa de substâncias. Na Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública nº 10- 265857, é realizado que a relação entre um minério sinterizado e um gás redutor é disposto em diâmetros de poros de 10 a 100 um, e os diâmetros de poros são considerados eficazes também na queima de uma moinha de coque. No caso em que a quantidade de poros de 10 a 100 um de diâmetro de poro na moinha de coque não é menor que uma certa quantidade, fazendo uso de queima através dos poros se tornar importante. Na presente invenção, o efeito é desenvolvido no caso em que a quantidade de poros de 10 a 100 um no diâmetro de poro é de

0,40 cm?/g, e se presume que o efeito de envolvimento com a moinha de coque se torna grande no caso de não ser menor do que essa quan- tidade.

[0055] Em seguida, na presente tecnologia, obter o efeito é mais fá- cil do que no caso de granulação por um único misturador de tambor. O misturador de tambor, ao contrário de um peletizador, já que os impac- tos de queda são exercidos sobre as partículas no granulador, tem um grande efeito de quebrar as partículas granuladas, dificilmente progre- dindo a granulação. Portanto, é concebível que, em comparação com o caso de granulação poderosa usando um peletizador ou similar, um pó ultrafino aderido às partículas granuladas é facilmente separado. Por- tanto, é concebível que a granulação por um misturador de tambor por si só produza facilmente tal efeito que o tempo de não colocar o coque e o pó ultrafino em contato um com o outro seja curto.

[0056] A comparação das capacidades de um peletizador de disco e um misturador de tambor foi feita por Suzuki et al. (Suzuki et al., Tetsu- to-Hagane 15(1987), 1932). Suzuki et al. compararam que as capacida- des de cada granulador com base na distância de queda que tem uma influência na granulação e esclareceram que a capacidade de granula- ção (capacidade de tornar o diâmetro de partícula grande) do peletiza- dor é alta, mesmo na mesma distância de queda.

[0057] Na presente invenção, a capacidade de granulação acima é uma capacidade na combinação do efeito de tornar as partículas granu- ladas grandes dependendo da distância de queda com a capacidade de quebrar quase partículas em um granulador, e se tem pensado que a causa que a capacidade de um misturador de tambor é menor do que a de um peletizador reflete o fenômeno de quebra.

[0058] O pó fino geometricamente dificilmente preenchido devido à distribuição do tamanho das partículas das matérias-primas é mais difi-

cilmente aprisionado nas partículas granuladas e possivelmente contri- bui para preencher os poros do coque. Como um índice da distribuição do tamanho de partícula, a distribuição de Andreasen (Gaudin-Schu- mann) é conhecida (Suzuki et al., Journal of Chemical Engineering of Japan, 11 (1985), 4, 438). EXPRESSÃO 1 D=100" (E) DP max

[0059] D: proporção de peso cumulativo, Dp: diâmetro representa- tivo, Dpmax: valor máximo do diâmetro representativo, q: Índice mais completo

[0060] Sabe-se que quanto mais próximo de 0,7 o índice q está, mais facilmente os vazios são preenchidos geometricamente. No caso de composição das matérias-primas usadas no Exemplo Comparativo 1 mostrado na Tabela 1-1, q = 0,2 foi encontrado. q diminui pela adição de partículas finas. Portanto, a adição de pó ultrafino resulta na adição de pó ultrafino dificilmente preenchido. O pó ultrafino que não entra en- tre as partículas se agrega por si mesmo ou entra nos poros de outras partículas. Portanto, é concebível que se torne fácil um pó ultrafino que preenche os poros de uma moinha de coque estar presente. Portanto, quando um pó ultrafino é aumentado mais do que a inclusão usual como na presente invenção, o efeito da cobertura com uma moinha de coque se torna grande.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[0061] De acordo com o método para produzir um minério sinteri- zado de acordo com a presente invenção, quando uma matéria-prima composta para a sinterização é granulada, mesmo no caso em que uma matéria-prima em pó ultrafina é adicionada à matéria-prima composta para a sinterização para melhorar a propriedade de granulação, a redu- ção da produtividade do minério sinterizado após a sinterização pode ser evitada, e o método de produção é aplicável a, além da matéria- prima composta exemplificada para sinterização, várias matérias-pri- mas compostas para sinterização.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para produzir um minério sinterizado, sendo que o método compreende granular uma matéria-prima composta para a sinterização que compreende um minério de ferro composto de uma pluralidade de marcas por um granulador e queimar uma matéria-prima granulada obtida para a sinteri- zação por uma máquina de sinterização para assim obter o minério sin- terizado, caracterizado pelo fato de que uma matéria-prima em pó ultrafina tendo uma faixa de tama- nho de partícula predominante de 10 um ou menos está incluída na ma- téria-prima composta para a sinterização para aumentar a faixa de ta- manho de partícula de 10 um ou menos em 1 a 10% em massa em relação à quantidade total da matéria-prima composta para a sinteriza- ção após a inclusão; e na granulação da matéria-prima composta para a sinteriza- ção, uma moinha de coque é adicionada durante a granulação da ma- téria-prima composta para a sinterização que exclui a moinha de coque pelo granulador.

2. Método para produzir um minério sinterizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um tempo a partir da adição da moinha de coque até o término da granulação é de 30 a 120 s.

3. Método para produzir um minério sinterizado, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que na granulação da matéria- prima composta para a sinterização, um calcário ou um minério de re- torno é adicionado após o início da granulação da matéria-prima com- posta para a sinterização que exclui a moinha de coque, bem como o calcário ou o minério de retorno, mas antes da adição da moinha de coque.

4. Método para produzir um minério sinterizado, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a moinha de coque usada é uma moinha de coque que tem poros de 10 a 120 um com um volume de 0,40 cm?/g ou maior.

5. Método para produzir um minério sinterizado, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a granulação é realizada usando um único misturador de tambor.