BRPI0810521B1

BRPI0810521B1 - Pellets autofundentes para alto-forno

Info

Publication number: BRPI0810521B1
Application number: BRPI0810521-9A
Authority: BR
Inventors: Eisaku Yasuda; Nobuhiro Hasegawa; Yoshiyuki Matsui; Shuji Kitayama
Original assignee: Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.)
Priority date: 2007-05-08
Filing date: 2008-04-25
Publication date: 2019-04-24
Also published as: RU2455371C2; TWI447231B; TW200925289A; UA91662C2; BRPI0810521A2; CN101688254A; JP4630304B2; JP2008280556A; RU2009145277A; WO2008139893A1; CN101688254B

Abstract

pelotas autofundentes para alto-forno e método para produzir as mesmas são fornecidas pelotas autofundentes para um alto-forno caracterizadas por ter uma razão de cao/si02 em massa de 0,8 ou mais, uma razão de mgo/si02 em massa de 0.4 ou mais. um tamanho médio de partícula de 1 o até 13 mm e uma distribuição do tamanho de partícula na qual 6 % em massa ou menos das pelotas têm um tamanho de partícula maior ou igual a 4 mm e menor que 8 mm, e 7 % em massa ou menos das pelotas têm um tamanho de partícula maior ou igual a 15 mm e menor que 20 mm .

Description

PELLETS AUTOFUNDENTES PARA ALTO-FORNO

Campo Técnico [001]A presente invenção diz respeito a pellets autofundentes (doravante, podem ser referidos simplesmente como pellets) como um material de ferro para um alto-forno, e a um método para produzir os pellets autofundentes. Mais particularmente, a invenção diz respeito a pellets autofundentes adequados para a operação de um alto-forno no qual é injetada uma grande quantidade de carvão pulverizado, e a um método para produzir os pellets autofundentes.

Antecedentes da Invenção [002]Dos anos setenta até os anos oitenta, o requerente da presente invenção trabalhou no desenvolvimento de tecnologias para modificar pellets autofundentes usados como um material de ferro para altos-fornos, e aperfeiçoou uma tecnologia que pode fabricar pellets autofundentes (pellets autofundentes de dolomita) com excelente redutibilidade em alta temperatura por um método que inclui misturar calcário e dolomita, como fontes de CaO e MgO, com minério de ferro, de maneira tal que a razão de CaO/SiO2 em massa seja 0,8 ou mais e que a razão de MgO/SiO2 em massa seja 0,4 ou mais, pelletizar a mistura resultante em pellets brutos, e queimar a os pellets brutos (consulte os Documentos de Patente 1 e 2).

[003]Ao mesmo tempo, junto com o desenvolvimento da tecnologia para modificar pellets autofundentes, o requerente da presente invenção promoveu o desenvolvimento de uma tecnologia de controle de distribuição de carga para altos-fornos, e desenvolveu uma tecnologia de carregamento de coque central que melhorou notavelmente a permeabilidade de gás/permeabilidade de líquido no interior dos altos-fornos (consulte Documento Não Patente 1).

[004]Em virtude do uso de pellets autofundentes de dolomita e em virtude da aplicação da tecnologia de carregamento de coque central, tornou-se possível realizar uma operação estável, mesmo se for injetada uma grande quantidade de carvão pulverizado em um altoforno com alta razão de pellets, e uma tecnologia de operação com todos os pellets foi alcançada no alto-forno n° 3 da Kobe Works do requerente da presente invenção (consulte Documento Não Patente 2).

[005]Neste ínterim, nos últimos anos, a fim de lidar com um rápido aumento na demanda de aço, foi necessário um aumento adicional na produção de ferro-gusa e, em decorrência disto, foi necessária uma melhoria na produtividade do alto-forno e um aumento na produção de pellets como uma matéria-prima para altos-fornos, que são problemas urgentes a ser resolvidos.

[006]Entretanto, a fim de melhorar a produtividade do alto-forno, é necessário melhorar adicionalmente a permeabilidade de gás no interior dos altos-fornos. Neste ínterim, pellets são produzidos por um processo de forno de grelha ou por um processo de grelha direto.

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Em ambos os processos, é necessário melhorar adicionalmente a permeabilidade de gás de uma camada de pellet na grelha a fim de aumentar a produção de pellets.

[007]Como um meio para melhorar tanto a permeabilidade de gás no interior de um altoforno quanto a permeabilidade de gás de uma camada de pellet na grelha, é concebível aumentar o tamanho médio de partícula dos pellets. Entretanto, quando o tamanho médio de partícula dos pellets aumenta, a redutibilidade dos pellets diminui (consulte Documento Não Patente 3), resultando em um aumento no percentual da redução direta no alto-forno e em um aumento na proporção do agente redutor, o que é um problema.

[008]Além do mais, como um meio para melhorar a permeabilidade de gás, também é concebível reduzir a distribuição do tamanho da partícula do pellet o tanto quanto possível, de forma que o tamanho da partícula do pellet possa se tornar uniforme, sem aumentar o tamanho da partícula do pellet (consulte o Documento Não Patente 3). Entretanto, quando a distribuição do tamanho da partícula do pellet diminui, a razão de rendimento dos pellets diminui, e o custo de produção dos pellets aumenta. Portanto, este conceito quase não foi considerado, e a distribuição do tamanho da partícula dos pellets autofundentes de dolomita adequada para uma operação do alto-forno realizada nos últimos anos, na qual uma grande quantidade de carvão pulverizado é injetada em condições de alta produtividade, não foi esclarecida.

[009][Documento Não Patente 1] Matsui et al., Blast furnace operational technology and central gas flow intension for center coke charging at Kobe Steel, R&D Kobe Steel Engineering Reports, Vol. 55, No. 2, setembro de 2005, pp. 9-17.

[010][Documento Não Patente 2] Oyama et al., Shift to all pellets operation at Kobe 3 blast furnace (All pellets operation at Kobe 3 blast furnace-1), Zairyo to purosesu (Materials and Processes), Vol. 15, No. 1, 1° de março de 2002, pp. 129-130.

[011][Documento Não Patente 3] Tekko Binran (Iron and Steel Handbook), Vol. II, Seisen / Seiko (pig iron & steel making), editado por The Iron and Steel Institute of Japan, 3- Edição, Maruzen Corporation, 15 de outubro de 1979, p. 158.

[012][Documento de Patente 1] Publicação do Pedido de Patente Japonês Examinado 377853.

[013][Documento de Patente 2] Publicação do Pedido de Patente Japonês Examinado 377854.

Divulgação da Invenção

Problemas a Serem Resolvidos pela Invenção [014]Dessa maneira, os objetivos da presente invenção são fornecer pellets autofundentes que melhoram a permeabilidade de gás em um alto-forno, assim, melhorando a produtividade, e que melhoram a permeabilidade de gás de uma camada de pellets em uma grelha durante a produção de pellets, assim, habilitando um aumento na produção de pellets, e

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3/11 fornecer um método para produzir os pellets autofundentes.

Meios para Resolver os Problemas [015]De acordo com um aspecto da presente invenção, pellets autofundentes para um alto-forno são caracterizados por ter uma razão de CaO/SiO2 em massa de 0,8 ou mais, uma razão de MgO/SiO2 em massa de 0,4 ou mais, um tamanho médio de partícula de 10 até 13 mm, e uma distribuição do tamanho de partícula na qual 6% em massa ou menos dos pellets têm um tamanho de partícula maior ou igual a 4 mm e menor que 8 mm, e 7% em massa ou menos dos pellets têm um tamanho de partícula maior ou igual a 15 mm e menor que 20 mm.

[016]De acordo com um outro aspecto da presente invenção, um método para produzir pellets autofundentes para um alto-forno é caracterizado pela inclusão de uma etapa de mistura de matéria-prima para misturar matérias-primas secundárias contendo CaO e MgO com minério de ferro, de maneira tal que uma razão de CaO/SiO2 em massa seja ajustada em 0,8 ou mais e uma razão de MgO/SiO2 em massa seja ajustada em 0,4 ou mais, uma etapa de pelletização para pelletizar as matérias-primas misturadas em pellets brutos com uma distribuição de tamanho da partícula pré-determinada, e uma etapa de queima para queimar os pellets brutas pelo aquecimento em 1.220°C até 1.300°C para formar pellets autofundentes com um tamanho médio de partícula de 10 até 13 mm, e uma distribuição de tamanho da partícula na qual 6% em massa ou menos dos pellets têm um tamanho da partícula maior ou igual a 4 mm e menor que 8 mm, 7% em massa ou menos dos pellets têm um tamanho da partícula maior ou igual a 15 mm e menor que 20 mm, e o tamanho médio da partícula é 10 até 13 mm.

Vantagens [017]De acordo com a presente invenção, pela limitação das proporções de uma parte de pequeno tamanho de partícula e uma parte de grande tamanho de partícula em valores pré-determinados ou menores para tornar o tamanho da partícula do pellet uniforme, mesmo em uma operação na qual uma grande quantidade de carvão pulverizado é injetada, a permeabilidade de gás em um alto-forno é melhorada, melhorando assim a produtividade do alto-forno, e, no processo de produção de pellets, a permeabilidade de gás de uma camada de pellet em uma grelha é melhorada, aumentando assim a produção de pellets autofundentes. Em decorrência disto, durante a manutenção do efeito de redução de custo em função da injeção de uma grande quantidade de carvão pulverizado no alto-forno, é possível aumentar adicionalmente a produção de ferro-gusa.

Descrição Resumida dos Desenhos [018]A figura 1 é um gráfico que mostra o relacionamento entre o tamanho médio da partícula dos pellets e a taxa de redução indireta em um teste de redução em alta temperatura sob carga.

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4/11 [019]A figura 2 é um gráfico que mostra o relacionamento entre o tamanho médio de partícula dos pellets e a taxa de redução direta em um teste de redução em alta temperatura sob carga.

Melhores Modos para Realizar a Invenção (Estrutura dos pellets autofundentes para um alto-forno de acordo com a presente invenção) [020]Pellets autofundentes para um alto-forno de acordo com a presente invenção são caracterizados por ter uma razão de CaO/SiO2 em massa de 0,8 ou mais, uma razão de MgO/SiO2 em massa de 0,4 ou mais, um tamanho médio de partícula de 10 até 13 mm, e uma distribuição do tamanho da partícula na qual 6% em massa ou menos dos pellets têm um tamanho da partícula maior ou igual a 4 mm e menor que 8 mm, e 7% em massa ou menos dos pellets têm um tamanho da partícula maior ou igual a 15 mm e menor que 20 mm.

[021]As exigências que constituem a presente invenção serão adicionalmente descritas com detalhes a seguir.

(Composição da escória) [022]Pelo ajuste da razão de CaO/SiO2 em massa e da razão de MgO/SiO2 em massa, que definem a composição da escória dos pellets autofundentes, nos valores prédeterminados (0,8 e 0,4, respectivamente), ou mais, a temperatura de amolecimento / fusão dos pellets durante a redução em alta temperatura pode ser mantida alta, e a redutibilidade em alta temperatura pode aumentar. A razão de CaO/SiO2 em massa é, preferivelmente, 1,0 ou mais, mais preferivelmente, 1,2 ou mais e, particularmente preferivelmente, 1,4 ou mais. Além do mais, a razão de MgO/SiO2 em massa é preferivelmente 0,5 ou mais, mais preferivelmente, 0,6 ou mais e, particularmente preferivelmente, 0,7 ou mais. Entretanto, se a razão de CaO/SiO2 em massa e a razão de MgO/SiO2 em massa forem ajustadas excessivamente altas, os componentes de CaO e MgO não formam facilmente uma escória, a resistência dos pellets queimados diminui, e as quantidades de uso de calcário e dolomita, como fontes de CaO e MgO, aumentam, resultando em um aumento de custos. Portanto, a razão de CaO/SiO2 em massa é preferivelmente 2,0 ou menos, mais preferivelmente, 1,8 ou menos e, particularmente preferivelmente, 1,6 ou menos, e a razão de MgO/SiO2 em massa é preferivelmente 1,1 ou menos, mais preferivelmente, 1,0 ou menos e, particularmente preferivelmente, 0,9 ou menos.

(Distribuição do Tamanho da Partícula) [023]Se o tamanho médio da partícula dos pellets autofundentes for excessivamente pequeno, embora a redutibilidade melhore, a permeabilidade de gás diminui em cada uma da camada de minério no alto-forno e da camada de pellet na grelha. Por outro lado, se o tamanho médio da partícula dos pellets autofundentes for excessivamente grande, embora a

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5/11 permeabilidade de gás melhore em cada uma da camada de minério no alto-forno e da camada de pellet na grelha, a redutibilidade diminui. Portanto, o tamanho médio de partícula dos pellets autofundentes é ajustado na faixa de 10 até 13 mm e, preferivelmente, na faixa de 11 até 12 mm.

[024]Além do mais, mesmo se o tamanho médio de partícula satisfizer as faixas supraespecificadas (10 até 13 mm, preferivelmente 11 até 12 mm), se a proporção dos pellets de pequeno tamanho de partícula com um tamanho de partícula maior ou igual a 4 mm e menor que 8 mm e a proporção dos pellets com grande tamanho de partícula com um tamanho de partícula maior ou igual a 15 m e menor que 20 mm aumentarem, a distribuição do tamanho da partícula do pellet se amplia, e os pellets são densamente acumulados, resultando em uma diminuição da porosidade da camada. Portanto, a permeabilidade de gás diminui em cada uma da camada de minério no alto-forno e da camada de pellet na grelha. Além do mais, se a proporção dos pellets com pequeno tamanho de partícula com um tamanho de partícula maior ou igual a 4 mm e menor que 8 mm aumentar, quando pellets que incluem minério forem carregados no interior de um alto-forno, os pellets com pequeno tamanho de partícula penetram na base da camada de minério e deslizam para o interior da camada de coque (consulte Matsui et al., The subject and control against unsteady phenomena forcing functional disorder on blast furnace performance, Zairyo to purosesu (Materials and Processes), editado por The Iron and Steel Institute of Japan, Vol. 16, N° 16, 1° de setembro de 2003, pp. 764-767). Em decorrência disto, a permeabilidade de gás da camada de coque diminui, e coque é degradado quando os pellets com pequeno tamanho de partícula se fundirem na parte inferior do forno.

[025]Consequentemente, a proporção dos pellets com pequeno tamanho de partícula com um tamanho de partícula maior ou igual a 4 mm e menor que 8 mm é ajustada em 6% em massa ou menos, preferivelmente, 4% em massa ou menos e, mais preferivelmente, 2% em massa ou menos, e a proporção dos pellets com grande tamanho de partícula com um tamanho de partícula maior ou igual a 15 mm e menor que 20 mm é ajustada em 7% em massa ou menos, preferivelmente, 5% em massa ou menos e, mais preferivelmente, 3% em massa ou menos.

[026]Os pellets autofundentes que satisfazem tanto a composição de escória quanto a distribuição do tamanho de partícula supradescrita têm excelente redutibilidade em alta temperatura e melhoram a permeabilidade de gás em cada uma da camada de minério no altoforno e da camada de pellet na grelha. Portanto, pelo uso dos pellets, durante a manutenção ou redução da proporção do agente redutor no alto-forno, a produtividade pode ser melhorada, e a produção de pellets pode ser aumentada.

[Método para produzir pellets autofundentes para alto-forno de acordo com a presente invenção]

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6/11 [027]Os pellets autofundentes para um alto-forno de acordo com a presente invenção podem ser produzidos, por exemplo, por um método descrito a seguir.

(Etapa de mistura da matéria-prima) [028]Calcário e dolomita, como matérias-primas secundárias que contêm CaO e MgO, são misturadas com minério de ferro (alimentação de pellet), que é uma matéria-prima de ferro, de maneira tal que a razão de CaO/SiO2 em massa seja ajustada em 0,8 ou mais (preferivelmente, 1,0 ou mais, mais preferivelmente, 1,2 ou mais e, particularmente preferivelmente, 1,4 ou mais) e a razão de MgO/SiO2 em massa seja ajustada em 0,4 ou mais (preferivelmente, 0,5 ou mais, mais preferivelmente, 0,6 ou mais e, particularmente preferivelmente, 0,7 ou mais). Conforme necessário, o minério de ferro e as matérias primas secundárias são, antes ou depois da mistura, pulverizados com um moinho de esferas ou congêneres, de maneira tal que 80% em massa ou mais das matérias-primas misturadas tenham um tamanho de partícula de 44 pm ou menos.

(Etapa de Pelletização) [029]Uma quantidade adequada de água é adicionada nas matérias-primas misturadas, e a mistura resultante é pelletizada, usando um pelletizador tipo panela ou pelletizador tipo tambor como um pelletizador, em pellets brutos. A distribuição do tamanho de partícula dos pellets brutos é ajustada, considerando a perda em função da queima no estágio subsequente, de maneira tal que o tamanho médio de partícula seja ligeiramente deslocado na direção do lado de maior tamanho, se comparado com a distribuição do tamanho de partícula dos pellets autofundentes depois da queima (distribuição do tamanho de partícula visada satisfazendo a distribuição do tamanho de partícula especificada pela presente invenção). Note que a contração de partícula em função da queima no estágio subsequente é de cerca de 0,5 até 1 mm, em termos de tamanho médio. A distribuição do tamanho de partícula dos pellets brutos pode ser facilmente ajustada pelo ajuste da malha de uma peneira de finos, que define o limite inferior do tamanho de partícula (isto é, +10 mm), e da malha de uma peneira de partículas de maior tamanho, que define o limite superior do tamanho de partícula (isto é, +13 mm). As partículas de tamanho menor que a malha da peneira de finos retornam diretamente para o pelletizador, e as partículas de tamanho maior que a peneira de partículas de maior tamanho são trituradas e retornam para o pelletizador. Desse modo, é possível obter a distribuição do tamanho de partícula desejada sem diminuir o rendimento da matéria-prima (razão de rendimento). Além do mais, a fim de obter a distribuição do tamanho de partícula dos pellets depois da queima especificada pela presente invenção, é necessário aumentar a malha da peneira de finos e diminuir a malha da peneira de partículas de maior tamanho, se comparado com o caso convencional, que, inevitavelmente, aumenta a quantidade de partículas a ser retornadas para o pelletizador. Consequentemente, já que a capacidade de produção de pellet bruto por pelletizador diminui, em alguns casos,

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7/11 pode ser necessário aumentar a capacidade do pelletizador ou adicionar um outro pelletizador.

(Etapa de Queima) [030]Os pellets brutos com a distribuição do tamanho de partícula pré-determinada formados da forma supradescrita ficam localizados no interior de um forno de grelha, como um aparelho de queima, ou sobre uma grelha móvel de uma grelha direta, e são sujeitos a etapas de secagem, de remoção de umidade (somente quando necessário) e de préaquecimento pela passagem de um gás em alta temperatura através da camada de pellet. Então, os pellets brutos são queimados pelo aquecimento com um gás em alta temperatura em 1.220°C até 1.300°C em um forno rotatório no caso anterior ou diretamente na grelha móvel no último caso para, desse modo, obter pellets autofundentes. A temperatura de queima a quente pode ser ajustada apropriadamente na faixa de temperatura supradescrita, de acordo com o tipo do minério de ferro a ser usado, da razão de CaO/SiO₂ em massa, da razão de MgO/SiO₂ em massa, etc.

[031]Considerando os pellets autofundentes resultantes, a composição da escória satisfaz a razão de CaO/SiO2 em massa e a razão de MgO/SiO2 em massa especificadas pela presente invenção, e em virtude da perda dos pellets brutas em função da queima pelo aquecimento em alta temperatura, o tamanho médio de partícula se desloca ligeiramente na direção do lado de menor tamanho a partir daquele na distribuição do tamanho de partícula dos pellets brutos, assim, alcançando a distribuição do tamanho médio de partícula e satisfazendo a distribuição do tamanho de partícula especificada pela presente invenção.

[032]Da forma supradescrita, usando as instalações da fábrica de pellets existente e, somente quando necessário, pelo aumento da capacidade do pelletizador ou pela adição de um outro pelletizador, pellets autofundentes de acordo com a presente invenção podem ser facilmente produzidos sem um aumento excessivo no custo do equipamento.

Exemplos [033]A fim de verificar a vantagem do uso de pellets autofundentes de acordo com a presente invenção para um alto-forno, pellets autofundentes reais que satisfazem a composição do componente especificada pela presente invenção foram peneirados e classificados em faixas de tamanho de partícula da forma mostrada a seguir. Um teste de redução em alta temperatura sob carga foi realizado para os pellets em cada uma das faixas de tamanho de partícula, e a taxa de redução em alta temperatura (que é um termo geral para a taxa de redução indireta e a taxa de redução direta que serão descritas a seguir) para avaliar a redutibilidade em alta temperatura foi medida. Usando os valores realmente medidos das taxas de redução em alta temperatura para as faixas de tamanho de partícula individuais, as taxas de redução em alta temperatura para pellets com várias distribuições de tamanho de partícula foram preditivamente calculadas.

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8/11 [Teste de redução em alta temperatura sob carga] [034]Como os pellets autofundentes reais, foram usados pellets autofundentes de dolomita produzidos pela fábrica de pellets em Kakogawa Ironworks do requerente da presente invenção. A composição de componente destas é mostrada na Tabela 1. Na Tabela 1, T.Fe significa Fe total e diz respeito à quantidade de componentes de Fe, tal como Fe2O3, além do componente de Fe do FeO mostrado na Tabela 1.

Tabela 1

Pellets auto- fundentes de dolomita	Componente (% em massa)	Razão de CaO/SiO2 em massa	Razão de MaO/SiO2 em massa
T.Fe	FeO	SiO2	CaO	Al2O3	MgO
	61,9	0,61	2,90	3,79	1,28	2,28	1,31	0,79

(Medição da taxa de redução em alta temperatura para pellets em cada uma das faixas de tamanho de partícula) [035]Os pellets foram peneirados usando peneiras com malhas de 20 mm, 15 mm, 12 mm, 10 mm, 8 mm e 4 mm. Originalmente, os pellets não incluíram pellets com um tamanho maior que 20 mm, e pellets com um tamanho menor que 4 mm foram removidos pela peneira imediatamente antes de os pellets serem carregados no interior de um alto-forno. Primeiro, um teste de redução em alta temperatura sob carga foi realizado para os pellets em cada uma das faixas de tamanho de partícula peneiradas de 4 - 8 mm, 8 - 10 mm, 10 - 12 mm, 12 - 15 mm e 15 - 20 mm. Por exemplo, a expressão 4 - 8 mm significa 4 mm ou mais e menor que 8 mm.

[036]Aqui, no teste de redução em alta temperatura sob carga, da forma mostrada nas condições de teste a seguir, uma quantidade pré-determinada da amostra foi acumulada em um cadinho de grafite, um gás redutor foi passado através da amostra sob uma certa carga e sob condições de temperatura crescente. Por meio da análise do gás de exaustão, foram calculadas a taxa de redução (taxa de redução indireta) no ponto no tempo quando cada uma das temperaturas 1.000°C, 1.100°C e 1.200°C foi alcançada e a taxa de redução (taxa de redução direta) entre o ponto no tempo quando a perda de pressão da camada de acúmulo da amostra aumentou rapidamente e o ponto no tempo quando o teste se completou (o ponto no tempo quando a perda da camada de acúmulo da amostra completou). Redutibilidade em alta temperatura foi avaliada com base nos valores destas taxas de redução.

[Condições de teste para teste de redução em alta temperatura sob carga] * Diâmetro interno do cadinho de grafite: 43 mm * Quantidade da amostra: cerca de 87 g (altura do acúmulo: cerca de 33,5 mm) * Carga: 1,0 kgf/cm² (=9,80665 x 10⁴ Pa) * Temperatura: [temperatura ambiente 1.000°C] x 10°C/min, [1.000°C conclusão da fusão] x 5°C/min

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9/11 * Gás de redução: [30% em volume de CO + 70% em volume de N2] x 7,2 NL/min [037]Os resultados do teste são mostrados na Tabela 2 e nas figuras 1 e 2. Tabela 2

Tamanho da partícula do pellet (mm)	Faixa	4 - 8	8 - 10	10 - 12	12 - 15	15 - 20
Média	6	9	11	13,5	17,5
Taxa de redução indireta (%)	1.000°C	52	44	40	33,8	25
1.100°C	68	56	53	46	38
1.200°C	75	70	65	60	54
Taxa de redução direta (%)	12	18,6	25	31,4	41,1

[038]Como fica evidente a partir da Tabela 2 e das figuras 1 e 2, à medida que o tamanho da partícula do pellet aumenta, a taxa de redução indireta diminui, e a taxa de redução direta aumenta.

[039]O motivo para avaliar a produtividade no alto-forno, com base na taxa de redução indireta e na taxa de redução direta, é como segue. As matérias-primas (pellets, minério sinterizado, etc.), carregadas a partir do topo do alto-forno, descem dentro do alto-forno enquanto são reduzidas com gás CO gerado na parte inferior do alto-forno. A redução durante este período é referida como redução indireta. Se a proporção da redução indireta na redução total puder ser aumentada, a reação direta entre a carga parcialmente fundida e o coque diminui. A reação direta é expressada pela equação FeO + C = Fe + CO - Akcal, e é uma reação endotérmica. A redução por uma reação como esta é referida como redução direta. Quando a proporção da redução direta aumentar, em virtude de um aumento na quantidade de coque consumido e do enfraquecimento do coque no alto-forno, etc., a operação do altoforno se torna instável. Portanto, um aumento na taxa de redução indireta é um importante critério de avaliação para melhorar o desempenho da operação do alto-forno.

(Cálculo preditivo das taxas de redução em alta temperatura para pellets com distribuições do tamanho de partícula) [040]A seguir, considerando várias distribuições do tamanho de partícula, as taxas de redução em alta temperatura (a taxa de redução indireta e a taxa de redução direta) para pellets com cada uma das distribuições do tamanho de partícula foram obtidas pelo cálculo preditivo com base nos valores realmente medidos para as faixas de tamanho de partícula individuais supradescritas, sem realmente realizar o teste de redução em alta temperatura sob carga. Especificamente, as taxas de redução em alta temperatura (a taxa de redução indireta e a taxa de redução direta) para pellets com cada uma das distribuições do tamanho de partícula consideradas foram obtidas pela média ponderada dos valores realmente medidos das taxas da redução em alta temperatura (a taxa de redução indireta e a taxa de redução direta) para cada uma das faixas de tamanho de partícula individuais, com base no percentual de massa dos pellets nas faixas do tamanho de partícula individuais de cada uma

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10/11 das distribuições do tamanho de partícula consideradas.

[041]Os resultados do cálculo preditivo são mostrados na Tabela 3. Da forma supradescrita, já que os pellets com um tamanho de partícula menor que 4 mm (-4 mm) foram removidos pela peneira do alto-forno e não foram carregados no interior do alto-forno, na tabela, excluindo os pellets com um tamanho de partícula menor que 4 mm (-4 mm), pellets nas faixas de tamanho de partícula restantes tiveram a média ponderada determinada para calcular as taxas de redução em alta temperatura (a taxa de redução indireta e a taxa de redução direta). Além do mais, o tamanho médio de partícula dos pellets é um valor obtido a partir dos tamanhos médios de partícula (tamanhos representativos) das faixas de tamanho de partícula individuais pela média ponderada dos pellets nas faixas de tamanho de partícula individuais, com base no percentual de massa.

[042]Como fica evidente a partir da Tabela 3, em comparação com os Exemplos Comparativos n° 1 e 2, nos quais, embora o tamanho médio de partícula esteja na faixa especificada pela presente invenção, as proporções da faixa do tamanho de partícula maior ou igual a 4 mm e menor que 8 mm (4 - 8 mm) e da faixa do tamanho de partícula maior ou igual a 15 mm e menor que 20 mm (15 - 20 mm) excederam as faixas especificadas pela presente invenção, no exemplo da invenção, nas quais o tamanho médio de partícula e as proporções da faixa do tamanho de partícula maior ou igual a 4 mm e menor que 8 mm (4 - 8 mm) e a faixa do tamanho de partícula maior ou igual a 15 mm e menor que 20 mm (15 - 20 mm) estão nas faixas especificadas pela presente invenção, a taxa de redução indireta é cerca de 1% até 2% maior em qualquer temperatura de 1.000°C até 1.200°C, e a taxa de redução direta é cerca de 3% menor.

[043]Este resultado confirma que não somente pela satisfação da composição de componente especificada pela tecnologia convencional (Documentos de Patente 1 e 2), mas, também, pelo ajuste da distribuição do tamanho de partícula na faixa especificada pela presente invenção, a redutibilidade em alta temperatura dos pellets autofundentes pode ser definitivamente melhorada.

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N°

Tabela 3

Distribuição do tamanho da partícula do pellet (% em massa)

Faixa de tamanho de partícula [média]

Ex. Comparativo

Ex. da Invenção

-4 mm [2 mm]

4-8 mm [6 mm]

8-10 mm [9 mm]

10-12 mm [11 mm]

12-15 mm [13,5 mm]

15-20 mm [17,5 mm]

Tamanho médio de partícula (mm)

Taxa de redução indireta (%)

1.000°C

1.100°C

1.200°C

Taxa de redução direta (%)

2,7

6,5

8,1

25,2

46,3

11,2

12,16

36,5

50,9

64,8

29,9

2,1

0,1

6,1

1,4

8,6

17,2

24,4

47,7

46,7

31,3

12,1

2,2

12,29

11,50

36,3

51,3

65,3

30,3

38,5

53,0

66,5

27,3

11/11

Claims

REIVINDICAÇÃO

1. Pellets autofundentes para um alto-forno com uma razão de CaO/SiO2 em massa de 0,8 ou mais, uma razão de MgO/SiO2 em massa de 0,4 ou mais, CARACTERIZADOS por apresentarem um tamanho médio de partícula de 10 até 13 mm, e uma distribuição do tamanho de partícula na qual 0,1% em massa dos pellets têm um tamanho de partícula menor que 4 mm, 1,4% em massa ou menos dos pellets têm um tamanho de partícula maior ou igual a 4 mm e menor que 8 mm, 96,2% em massa dos pellets têm um tamanho de partícula maior ou igual a 8 mm e menor que 15 mm, e 2,2% em massa ou menos dos pellets têm um tamanho de partícula maior ou igual a 15 mm e menor que 20 mm.