BRPI1010034A2

BRPI1010034A2 - método para produzir um aglomerado de material fino contendo oxido metálico para uso como material de alimentação para alto forno

Info

Publication number: BRPI1010034A2
Application number: BRPI1010034-2A
Authority: BR
Inventors: Theo Günther; Matthias Blöser; Denise Alfenas Moreira; Arnd Pickbrenner; Wolfgang Rückert; Christopher Pust
Original assignee: Rheinkalk Gmbh
Priority date: 2009-06-04
Filing date: 2010-06-04
Publication date: 2020-08-18
Also published as: RS54006B1; JP2012528941A; EP2438203A1; EA201101700A1; KR20120037447A; MX2011012939A; JP5762403B2; PL2438203T3; BRPI1010034B1; AU2010255697A1; KR101798162B1; ES2537209T3; DE102009023928A1; CN102459658A; UA103533C2; US20120180599A1; EA201101700A8; CN102459658B; EA023830B1; US20160083809A1

Abstract

MÉTODO PARA PRODUZIR UM AGLOMERADO DE MATERIAL FINO CONTENDO ÓXIDO METALICO PARA USO COMO MATERIAL DE ALIMENTAÇÃO PARA ALTO FORNO. A presente invenção refere-se a um método para a produção de um aglomerado que é utilizado como material de alimentação para alto forno, pela mistura de um material fino contendo metal ou óxido metálico, um ligante mineral, que compreende uma matéria-prima mineral e material a base de calcário e opcionalmente outros aditivos para formar uma massa e solidificar a massa para formar um aglomerado, em que a matéria-prima contendo uma fração de óxido de silício de pelo menos 40% em peso, um teor de partículas finas de tamanho inferior a 4 (Mi)m de pelo menos 10% em peso é utilizada como a matéria-prima mineral. A invenção ainda refere-se a um material de alimentação para alto forno que pode ser produzido por meio do método de acordo com a invenção e a uma pre-mistura para a preparação de um material de alimentação para alto forno.

Description

“ Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO

PARA PRODUZIR UM AGLOMERADO DE MATERIAL FINO CONTENDO : ÓXIDO METÁLICO PARA USO COMO MATERIAL DE ALIMENTAÇÃO PARA ALTO FORNO”.

A presente invenção refere-se a um método para a produção de um aglomerado contendo um material fino contendo metal e/ou óxido metáli- co e um ligante mineral. Além disso, a invenção refere-se a um material de alimentação para alto forno, que pode ser produzido com o método de acor- do com a invenção, bem como uma pré-mistura para a preparação do mate- F 10 rialde alimentação para alto forno. Sabe-se que além de minério em pedaços podem ser usados [ materiais contendo minério de ferro finamente divididos para a produção de materiais de alimentação para alto forno. Materiais contendo minério de ferro finamente divididos são obtidos, por exemplo, ao peneirar os minérios em — pedaços ou através de outros métodos de preparação. O uso desses miné- rios finamente divididos tem a vantagem de que esses minérios estão facil- mente disponíveis e são econômicos. É comum aglomerar os minérios fina- mente divididos antes de seu uso. Desse modo, a formação de pó no alto forno pode ser mantida baixa. A aglomeração tem, além disso, a vantagem deque os aglomerados formados podem ser facilmente fundidos e possuem uma boa permeabilidade ao gás. Dessa maneira, os gases de redução po- dem ser aspirados através dos minérios sem grande dispêndio de força. Fi- nalmente, através do uso de aglomerados, as cinzas da grelha podem dimi- nuir.

Uma forma usual da aglomeração de minérios finamente dividi- dos é a pelotização. O uso de péletes em um forno de fundição, tal como, por exemplo, em um alto forno, contudo, não é sem problemas, visto que muitas vezes os péletes não apresentam uma estabilidade mecânica satisfa- tória. Isso é desvantajoso particularmente no transporte e manuseio dos pé- letes. Além disso, muitas vezes os péletes conhecidos não são suficiente- mente permeáveis para gases de redução quentes, tais como ocorrem no forno de fundição, o que dificulta sua abertura por fusão.

, Uma outra forma usual do processamento de minérios finos não imediatamente utilizáveis é a sinterização. Por esse meio, também podem 1 ser usados minérios finos, que devido à sua granulometria e propriedades são difíceis de aglomerar. Minérios finos difíceis de aglomerar, não imedia- tamente utilizáveis, apresentam tipicamente um diâmetro médio do grão de até 2 mm, ainda mais típico de 0,2 a 0,7 mm, particularmente de 0,2 mm a 0,5 mm (partículas de tamanho médio). Como agente ligante utilizam-se ge- ralmente produtos à base de cal. Produtos à base de cal aumentam a coe- são dos minérios finos. Contudo, o teor de minérios finos difíceis de aglome- r 10 rar continua limitado, visto que um alto teor desses tamanhos de grãos en- fraquece a coesão do material sinterizado e, além disso, podem levar a uma | alta descarga de poeira da esteira de sinterização. Além disso, um alto teor de partículas de tamanho médio também piora a capacidade de passagem do material sinterizado através do gás e leva a um alto de material reciclado napreparação de sinterização.

Contudo, é desejável um alto teor de uso de partículas de tama- nho médio no objetivo de sinterização, pois o minério contendo as partículas de tamanho médio está disponível de modo particularmente fácil e econômi- co. Para aumentar a quantidade de partículas de tamanho médio nos miné- riosfinos, o estado da técnica propõe usar produtos à base de cal juntamen- te com produtos contendo minerais argilosos como agentes ligantes. Dessa maneira, o relatório publicado 1 029 568 descreve um método para o pré- tratamento de minérios a serem sinterizados em grelhas através de uma a- glomeração intercalada à sinterização com o uso de bentonita ou de uma outra argila como agente ligante. Após a aglomeração, o material é adicio- nado a um pó contendo cal. Neste procedimento, contudo, o teor de partícu- las de tamanho médio no material de partida é limitada a um máximo de 30% em peso.

Da EP 1 359 129 A2 é conhecido um agregado para a produção de materiais de construção endurecidos no autoclave, que apresenta um material de enchimento mineral com um teor de óxido de silício de pelo me- nos 60% em peso, preferivelmente 75% em peso e um teor de partículas

Á finas inferior a 2 um de pelo menos 40% em peso, do agregado. O objetivo da invenção tem como base disponibilizar um método S para a produção de um aglomerado, que pode ser usado como material de alimentação para alto forno e com o qual os problemas acima mencionados —noestadoda técnica podem ser superados.

Particularmente, deve ser disponibilizado um método, no qual é usado minério fino com um alto teor de partículas de tamanho médio e, con- tudo, pode ser obtido um material sinterizado com uma alta coesão e uma boa capacidade de passagem de gás. Além disso, o material sinterizado de- : 10 ve apresentar uma baixa descarga de poeira. Finalmente, na preparação do . sinterizador, deve ser obtido um baixo teor de material reciclado.

Além disso, deve ser disponibilizado um método, no qual é usa- do minério fino com um alto teor de partículas de tamanho médio e, contudo, podem ser obtidos péletes com uma alta resistência mecânica.

De acordo com a invenção, esse objetivo é resolvido por um mé- todo para a produção de um aglomerado utilizado como material de alimen- tação para alto forno, através da mistura de um material fino contendo metal e/ou óxido metálico, de um agente ligante mineral, que compreende uma matéria-prima mineral e um material à base de calcário e opcionalmente adi- tivos adequados para uma massa e endurecimento da massa a um aglome- rado, sendo que como matéria-prima mineral é usada uma matéria-prima que compreende um teor de pelo menos 40% em peso, de óxido de silício e um teor de partículas finas de tamanho inferior a 4 um de pelo menos 20% em peso, em que a fração granulométrica inferior a 1 pm perfaz pelo menos 10%em peso.

Surpreendentemente, foi verificado que na produção de aglome- rados do tipo acima mencionado é possível usar um material fino contendo metal e/ou óxido metálico com um teor surpreendentemente alto de partícu- las de tamanho médio, se como agente ligante é usado um material à base de calcário juntamente com uma matéria-prima mineral, que compreende um teor de pelo menos 40% em peso, de óxido de silício e um teor de partículas finas de tamanho inferior a 4 um de pelo menos 20% em peso, assim como

. uma fração granulométrica inferior a 1 um de pelo menos 10 % em peso. Com o método de acordo com a invenção, pode ser usado um í minério fino com um alto teor de partículas de tamanho médio e, contudo, obter um material sinterizado com uma alta coesão e uma boa capacidade —de passagem de gás. Além disso, o material sinterizado pode ser obtido com uma baixa descarga de poeira, que compreende, além disso, um baixo teor de material reciclado. Uma outra vantagem do método de acordo com a in- venção, está em que o processo de sinterização pode ser efetuado com uma excelente cinética. É 10 Pelo termo "minério contendo partículas de tamanho médio" é BR entendido, de acordo com a invenção, um material fino contendo metal e/ou óxido metálico com um diâmetro médio do grão inferior a 1 mm, preferivel- mente de 0,05 mm a 1 mm, de modo ainda mais preferido, de 0,2 a 0,7 mm, particularmente de 0,1 a 0,5 mm.

Se com o método devem ser produzidos aglomerados em forma de um material sinterizado, então é possível, de acordo com a invenção, u- sar material fino com um teor de minério contendo partículas de tamanho médio de mais de 30% em peso e, contudo, obter material sinterizado com uma excelente coesão.

Se com o método devem ser produzidos aglomerados em forma de péletes, então é possível, de acordo com a invenção, usar material fino com um teor de minério contendo partículas de tamanho médio de mais de 30% em peso e, contudo, obter péletes com alta resistência mecânica.

Um estágio de processo essencial do método de acordo com a invenção é o uso de um material à base de calcário juntamente com uma matéria-prima mineral como agente ligante. Como matéria-prima mineral podem ser fundamentalmente usados os mais diferentes materiais, que compreendem um teor de pelo menos 40% em peso, de óxido de silício e um teor de partículas finas inferior a 4 um de pelo menos 20% em peso, bem —como uma fração granulométrica inferior a 1 um de pelo menos 10% em pe- so.

Testes práticos mostraram que ao usar matérias-primas conten-

. do mineral argiloso, a fração de partículas de tamanho médio no método de acordo com a invenção pode ser particularmente alta e, contudo, é possível õ obter material de sinterização com uma alta coesão e/ou péletes com boas resistências mecânicas.

Excelentes resultados são obtidos com uma matéria-prima mine- ral que compreende um teor de pelo menos 60% em peso de óxido de silí- cio, preferencialmente, pelo menos 75% em peso e um teor de partículas finas de tamanho inferior a 2 um de pelo menos 40% em peso, em que a fração granulométrica inferior a 0,5 pm perfaz pelo menos 25% em peso.

õ 10 O uso de uma matéria-prima contendo mineral argiloso, prefe- rencialmente de uma matéria-prima contendo minerais de duas e/ou três camadas de minerais argilosos não queimadas foi comprovado como sendo particularmente favorável.

Além disso, o emprego de uma matéria-prima contendo mineral —argiloso que compreende pouca argila, a qual consiste em pelo menos 60% em peso de quartzo fino, bem como 20 a 40% em peso de caulinita e opcio- nalmente micas inferiores, foi comprovado como sendo particularmente favo- rável.

Uma matéria-prima mineral excelentemente adequada é a que compreende 70 a 90% em peso, preferencialmente, cerca de 83% em peso, de óxido de silício, 5 a 20% em peso, preferencialmente, cerca de 13% em peso, de óxido de alumínio, 0,2 a 1,5% em peso, preferencialmente, cerca de 0,4% em peso, de óxido de potássio. O uso de Calexorº Q HP é muito particularmente adequado como agente ligante mineral.

Em alguns casos, é conveniente empregar a matéria-prima mi- neral com uma distribuição granulométrica essencialmente contínua.

Na primeira etapa do método de acordo com a invenção, o mate- rial fino contendo metal e/ou óxido metálico e o agente ligante mineral são misturados um ao outro. A mistura de material fino e agente ligante pode ser — efetuada das mais diferentes maneiras conhecidas pelo técnico. De forma particularmente simples, a mistura de material fino e agente ligante é efetua- da em uma unidade de mistura.

- A relação quantitativa de material fino e agente ligante contendo metal e/ou óxido metálico pode variar em amplas faixas e de forma conveni- ! ente é ajustada ao tipo e à formação da granulometria do material fino usa- do, bem como ao agente ligante. Testes práticos mostraram que geralmente emuma proporção quantitativa entre material fino contendo metal e/ou óxido metálico e agente ligante mineral de 5 para 1 a 1000 para 1, preferencial- mente de 10 para 1 a 100 para 1, podem ser obtidos aglomerados com pro- priedades de resistência particularmente boas. Foi demonstrado que em alguns casos a formação de aglomera- í 10 do pode ser facilitada pelo fato de que a massa contendo o material fino e o agente ligante compreende uma certa umidade da massa. Dependendo da própria umidade do material fino e agente ligante, a umidade da massa pode ser ajustada através da retirada ou adição de água. A altura da umidade da massa é convenientemente ajustada dependendo de vários fatores, por e- xemplo, composição e distribuição granulométrica do material fino e agente ligante empregados. Um outro fator essencial é o modo e maneira, em que a aglomeração é efetuada. Geralmente, obtêm-se bons resultados com umi- dades da massa na faixa de 2 a 20% em peso, preferencialmente de 4 a 10% em peso.

Como material fino contendo metal e/ou óxido metálico podem ser empregados os mais diversos materiais finos. Pela denominação "mate- rial fino contendo metal e/ou óxido metálico”, são entendidos, de acordo com a invenção, materiais pulverizados até mais finos. Esses compreendem pre- ferencialmente partículas de tamanho médio de 0,01 a 10 mm. O uso de ma- teriais com partículas de tamanho médio de 0,05 a 3 mm, particularmente de 0,1 a 2 mm, foi provado como sendo particularmente adequado. Preferenci- almente, até 50% em peso dos tamanhos de partículas do material fino es- tão na faixa granulométrica entre 0,1 e 2 mm.

Particularmente conveniente é o uso de minério fino, particular- mente minério de ferro fino, carepa, particularmente carepa de laminação, poeiras de alto forno, material de retorno da preparação da sinterização, po- eiras abrasivas metálicas e/ou limalhas metálicas de material fino contendo

: metal e/ou óxido metálico. De acordo com a invenção, o agente ligante contém um material à base de calcário. Materiais à base de calcário particularmente adequados de acordo com a invenção são cal, pedra calcária, cal viva, cal apagada, hi- —dratode cal, dolomita, cal de dolomita, cal viva de dolomita, hidrato de cal de dolomita e misturas dessas.

Em alguns casos foi provado como sendo favorável, além do agente ligante, acrescentar materiais de fixação adicionais, preferencialmen- te espessantes inorgânicos, particularmente vidro solúvel, solução de açú- í 10 car, cromato de alumínio e/ou fosfato. Desse modo, a resistência do aglome- - rado pode ser outra vez aumentada.

A quantidade dos materiais de fixação adicionais varia de acordo com o grau da fixação a ser obtida. Geralmente, já com a adição de 0,3 a 1,5% de materiais de fixação adicionais em relação à mistura de material finoe agente ligante, obtêm-se bons resultados.

Além disso, podem ser acrescentados aditivos compensatórios (Versatzzusãtze) à mistura para reduzir a temperatura de endurecimento, tais como, por exemplo, materiais silicatosos de baixo ponto de fusão, parti- cularmente um pó de vidro e/ou fonolita.

De acordo com uma forma de concretização particularmente pre- ferida da invenção, utiliza-se como material fino um minério contendo parti- culas de tamanho médio na mistura com carga de alimentação de sinteriza- ção. De modo particularmente preferido, o teor de minério contendo partícu- las de tamanho médio no material fino é superior a 30% em peso, preferen- cialmente superior a 50% em peso, de modo ainda mais preferido, superior a 70% em peso e particularmente superior a 90% em peso, em cada caso em relação à quantidade total de material fino.

Para o emprego no alto forno, os aglomerados produzidos atra- vês de um processo de sinterização foram provados como sendo particular- mente adequados. Dessa maneira, a produção de um material sinterizado representa uma forma de concretização particularmente preferida da inven- ção. As vantagens da sinterização são, entre outras, que os aglomerados

- são pré-reduzidos e as perdas por calcinação no alto forno podem ser evita- das. ! O decurso do processo de sinterização é conhecido pelo técnico e pode ser parecido, por exemplo, tal! como segue.

Inicialmente, é produzida uma mistura que contém minérios finos, materiais de circuito, combustível, particularmente coque miúdo, agentes ligantes minerais e peneiração própria de sinterização.

Essa mistura é misturada com água e acamada em uma cinta de sinterização.

O combustível contido na mistura é inflamado, por e- xemplo, através de gás natural e/ou chamas de gás de alto forno.

O ventila- dor de tiragem por aspiração localizado sob a cinta de sinterização arrasta, . então, a carga frontal através da mistura, de modo que o bolo sinterizado está completamente queimado na descarga da cinta.

Através do calor resul- tante no processo, os minérios finos fundem superficialmente, de modo que seus grãos formam uma sólida união.

Após a rutura do bolo sinterizado, este é esfriado e classificado.

A chamada camada de ferrugem e material de re- torno de sinterização podem permanecer na instalação de sinterização.

O sinterizado pronto é aduzido ao alto forno.

De acordo com uma forma de concretização particularmente pre- ferida da invenção, a fixação da massa ao aglomerado é efetuada por um processo de sinterização.

Para esse fim, uma mistura que contém o material fino e o agente ligante mineral é preferencialmente misturada com água, ma- teriais do circuito de alto forno convencionais, preferencialmente escape de caldeiras (Pfannenausbruch) e/ou escória, combustível, preferencialmente coque miúdo e é opcionalmente condensada.

A seguir, a mistura resultante é submetida a um tratamento térmico a uma temperatura, que está abaixo da temperatura de fusão da mistura, sendo que se forma um bolo de sinteri- zação.

O aglomerado de acordo com a invenção pode ser obtido através da rutura do bolo de sinterização.

Testes práticos mostraram que é vantajoso se na sinterização os “materiais de partida são selecionados de modo tal para que haja pelo menos uma coesão mínima às partículas individuais.

Por esse motivo, é preferível, de acordo com a invenção, que o material fino empregado contenha frações

. com uma granulometria inferior a 2 mm, preferencialmente de 0,05 mm a 1 mm, preferencialmente em uma quantidade de pelo menos 30% em peso. : Uma etapa essencial do método de sinterização é o tratamento térmico dos materiais de partida. Nesse caso, a massa de material fino e agente ligante é endurecida. Preferencialmente, o endurecimento baseia-se em um procedimento de sinterização com formação de uma matriz de sinte- rização silicatosa, que compreende uma fase de vidro, bem como opcional- mente uma fase cristalina, particularmente uma fase mulítica. A matriz de sinterização silicatosa é preferencialmente uma matriz vítrea, na qual as par- 7 10 tículas cristalinas estão encaixadas. No caso dessa, trata-se preferencial- mente de uma mulita primária.

O processo de endurecimento é preferencialmente efetuado por meio de um tratamento térmico a temperaturas entre 800 e 1200ºC. Os tem- pos de espera movem-se preferencialmente em uma faixa inferior a 90 minu- tos. Dessa maneira, a matéria-prima mineral pode formar uma fase de fusão, que resulta preferencialmente em uma matriz de sinterização solidificada de forma vitrificada com um teor cristalino, particularmente mulita granulada ou mulita primária, na qual o material fino contendo metal e/ou óxido metálico está incorporado. Quando se deseja uma alta porosidade dos produtos sinte- rizados, então essa pode ser causada de maneira simples pelo fato, de submeter uma massa com maior teor de água ao processo de sinterização.

O material sinterizado produzido com o método de acordo com a invenção presta-se excelentemente para o uso como material de alimenta- ção para alto forno.

Bons resultados também são obtidos com aglomerados que, no método de acordo com a invenção, são produzidos em forma de péletes, briquetes e/ou granulados.

Para a produção de péletes, a mistura de material fino e agente ligante pode ser misturada com água e aditivos de peletização convencio- nais, a mistura obtida dessa maneira pode ser moldada para péletes verdes € os péletes verdes são endurecidos em um processo de queima.

O endurecimento dos péletes também pode ser efetuado hidrau-

- licamente. Em uma forma de concretização preferida da invenção, acrescen- ta-se à mistura de material fino, agente ligante e água, adicionalmente um ' material de fixação hidráulico, a mistura obtida nesse caso é moldada para péletes verdes e os péletes verdes são endurecidos. Naturalmente, na pro- dução de material sinterizado também podem ser empregados materiais de fixação hidráulicos.

Como agente ligante hidráulico utilizam-se preferencialmente cimento, particularmente cimento Portland, clínquer de cimento Portland, cimento de óxido de alumínio, clínquer de cimento de óxido de alumínio, ci- ' 10 mento, misturado com escória para alto forno, cimento misturado com cinzas ' volantes, cimento misturado bom borazona e/ou bentonita. Ao agente ligante hidráulico também ser acrescentados diversos aditivos.

A vantagem do uso de um agente ligante hidráulico é que é pos- sível desistir de uma queima dos péletes verdes. Desse modo, os custos de produção para o material de alimentação para alto forno podem ser reduzi- dos e a liberação de gases nocivos, tais como, por exemplo, SO, e NO, no processo de queima, evitada.

A produção dos péletes pode ser efetuada de modo conhecido pelo técnico em um forno de cuba, um forno de grelha móvel ou em um forno degrelhamóvel/ forno rotativo.

Para impedir a aglutinação dos péletes, particularmente no esta- do úmido, os péletes podem ser providos de um revestimento antes do en- durecimento. Como materiais de revestimento são preferencialmente ade- quadas substâncias inorgânicas, por exemplo, pó de minério de ferro. A es- —pessura do revestimento preferencialmente não é maior do que 0,5 mm.

A presença de água na massa facilita a formação do pélete. À umidade da massa, contudo, não deveria ser alta demais, pois senão a su- perfície dos péletes torna-se úmida e pegajosa. Pois péletes úmidos e pega- josos compreendem muitas vezes uma resistência insuficiente e mostram a tendência de coincidir, pelo que a permeabilidade dos péletes ao gás dimi- nui.

O tamanho dos péletes pode variar em amplas faixas. Como pé-

. letes particularmente adequados para o método de alto forno foram prova- dos péletes com um diâmetro de 1 a 20 mm, preferencialmente de 3 a 10 mm. Além disso, a invenção refere-se a um material de alimentação para alto forno que pode ser produzido com o método de acordo com a in- venção.

O material de alimentação para alto forno pode ser aduzido ao alto forno como único material contendo metal e/ou óxido metálico. De acor- do com a invenção, é preferível aduzir o material de alimentação para alto Í 10 forno junto com outros materiais contendo metal e/ou óxido metálico ao alto é forno. É particularmente conveniente, se o material de alimentação para alto forno de acordo com a invenção perfaz um teor de 30 a 80% em peso, prefe- rencialmente de 40 a 70% em peso e particularmente de 55 a 65% em peso, de suportes de ferro total para a operação no alto forno.

Um outro objetivo da invenção é uma pré-mistura para a produ- ção do material de alimentação para alto forno de acordo com a invenção, contendo um material fino contendo metal e/ou óxido metálico e um agente ligante mineral, que compreende uma matéria-prima mineral e um material à base de calcário, sendo que o material fino contendo metal e/ou óxido metá- lico compreende um teor de material fino com um diâmetro médio do grão inferior a 1 mm, preferencialmente de 0,05 mm a 0,9 mm e particularmente de 0,1 a 0,5 mm superior a 30% em peso, em cada caso em relação à quan- tidade total do material fino.

Como matéria-prima mineral, é preferencialmente usada uma matéria-prima, tal como foi descrita em relação ao método de acordo com a invenção.

De acordo com uma forma de concretização preferida da inven- ção, o teor de material fino com um diâmetro médio do grão inferior a 1 mm, preferencialmente de 0,05 mm a 0,9 mm e particularmente de 0,1 a 0,5 mm na pré-mistura de acordo com a invenção, perfaz mais de 50% em peso, preferencialmente 70% em peso a 100% em peso, de modo ainda mais pre- ferido, 80% em peso a 100% em peso e particularmente 90% em peso a

. 100% em peso, em cada caso em relação à quantidade total do material fi- no. : De acordo com uma outra forma de concretização preferida da invenção, o teor de material fino com um diâmetro médio do grão superior a 1mm,preferencialmente superior a 1 mm a3mme particularmente superior a 1 mm a 2 mm na pré-mistura de acordo com a invenção, perfaz menos de 50% em peso, preferencialmente O a 30% em peso, de modo ainda mais preferido, O a 20% em peso e particularmente 0 a 10% em peso, em cada . caso em relação à quantidade total do material fino.

T 10 De acordo com uma outra forma de concretização preferida da . invenção, a pré-mistura contém 50 a 99% em peso, preferencialmente 60 a 90% em peso, particularmente 70 a 85% em peso de material fino contendo metal e/ou óxido metálico e 1 a 20% em peso, preferencialmente 1 a 15% em peso, de aditivos convencionais e agente ligante mineral.

Preferencialmente, o teor de agente ligante mineral na pré- mistura não deveria ultrapassar 15% em peso. Desse modo, a quantidade de escória obtida no alto forno pode ser mantida baixa.

De acordo com uma outra forma de concretização preferida da invenção, o agente ligante mineral compreende 30 a 98% em peso, de mate- riaisà base de calcários e de 2 a 70% em peso, preferencialmente 10 a 60% em peso, de matéria-prima mineral.

De acordo com uma outra forma de concretização preferida da invenção, a pré-mistura contém 0 a 30% em peso, de aditivos, preferencial- mente coque miúdo, escape de caldeira (Pfannenausbruch) e/ou escória.

Um outro objetivo da invenção é uma pré-mistura para a produ- ção do material de alimentação para alto forno contendo um material fino contendo metal e/ou óxido metálico e um agente ligante mineral, que com- preende uma matéria-prima mineral e um material à base de calcário, sendo que como matéria-prima mineral é usada uma matéria-prima, que compre- —ende um teor de óxido de silício de pelo menos 40% em peso e um teor de partículas finas de tamanho inferior a 4 um de pelo menos 20% em peso, bem como uma fração granulométrica inferior a 1 um de pelo menos 10%

- em peso. Em relação a outras concretizações preferidas das pré-misturas Y de acordo com a invenção, é feita referência às formas de concretização do método de acordo com a invenção.

Além disso, a invenção refere-se ao uso de um agente ligante mineral, que compreende uma matéria-prima mineral e um material à base de calcário e opcionalmente aditivos usuais, para a produção de um aglome- rado, que é usado como material de alimentação para alto forno, sendo que como matéria-prima mineral é usada uma matéria-prima, que compreende f 10 um teor de óxido de silício de pelo menos 40% em peso e um teor de parti- : culas finas de tamanho inferior a 4 um de pelo menos 20% em peso, bem como uma fração granulométrica inferior a 1 um de pelo menos 10% em pe- so.

O uso de acordo com a invenção compreende tanto a adição comum, como também a separada de matéria-prima mineral e material à base de calcário.

Em relação a outras concretizações preferidas do uso de acordo com a invenção, é feita referência às formas de concretização do método de acordo com a invenção.

A seguir, a invenção é detalhadamente ilustrada com base em um exemplo.

São preparadas cinco diferentes misturas de cinta de sinteriza- ção (mistura 1, 2, 3, 3a, 3b). Para preparar a mistura 3a e 3b, o material fino, que apresenta um teor definido de partículas de tamanho médio, é misturado como respectivo agente ligante, bem como com coadjuvantes de sinteriza- ção convencionais e ajustada a umidade da massa. Para a mistura 3b de acordo com a invenção, uma matéria-prima mineral é usada como ligante, que compreende um teor de óxido de silício inferior a 40% em peso e um teor de partícula fina de tamanho inferior a 4 um de pelo menos 20% em pe- so, bem como uma fração granulométrica inferior a 1 um de pelo menos 10% em peso.

A mistura 1, 2 e 3 é preparada sem adição de agente ligante. Em

- seguida, a mistura é misturada com água e acamada em uma cinta de sinte- rização. A mistura compreende uma capacidade de passagem de gás espe- : cífica, que pode ser medida com base na perda de pressão de uma corrente de ar comprimida pela mistura. Uma pequena perda de pressão indica uma boa capacidade de passagem de gás. Uma boa capacidade de passagem de gás é desejada no processo de sinterização, visto que ela leva a uma boa queima do bolo de sinterização. Na seguinte tabela são ilustradas as perdas de pressão para a mistura 1, 2, 3, 3a, 3b. Uma comparação da mistura 1, 2, 3 indica que um É 10 aumento do teor de partículas de tamanho médio leva a um aumento da . perda de pressão e a uma redução da capacidade de passagem de gás. Uma comparação da mistura 3, 3a indica que através da adição de CaO co- mo agente ligante, é possível obter uma melhor capacidade de passagem de gás.

Com base no exemplo 3b de acordo com a invenção, foi possí- vel comprovar que, através do uso do agente ligante mineral especial, é possível obter uma mistura com uma capacidade de passagem de gás parti- cularmente boa.

Mistura] Teor de minério contendo partícu- | Umidade da Agente ligante Perda de las de tamanho médio (% em | massa (% em pressão (Pa) peso) peso) Re BT E da to dd e o e e oo (2,4% em peso)

Claims

- REIVINDICAÇÕES : 1. Método para a produção de um aglomerado utilizado como E material de alimentação para alto forno, através da mistura de materiais finos contendo metal e/ou óxidos metálicos, um agente ligante mineral, que com- preende uma matéria-prima mineral e um material à base de calcário e op- cionaimente aditivos adequados para uma massa e endurecimento da mas- sa a um aglomerado através de um processo de sinterização, caracterizado | pelo fato de que compreende como matéria-prima mineral um mineral argilo- so, que compreende um teor de pelo menos 40% em peso de óxido de sili- ". 10 cio, um teor de partículas finas de tamanho inferior a 4 um de pelo menos : 20% em peso, assim como uma fração granulométrica inferior a 1 um de pelo menos 10% em peso. .
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma matéria-prima mineral pobre em argila, que * 15 compreende pelo menos 60% em peso de cristais finos, bem como 20 a 40% em peso de caulinita e opcionalmente mica inferior.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a matéria-prima mineral compreende de 70 a 90% em peso, preferencialmente, cerca de 83% em peso de óxido de silício, 5 a 20% em peso, preferencialmente, cerca de 13% em peso de óxido de alumínio, 0,2 a 1,5% em peso, preferencialmente, cerca de 0,7% em peso de Fe203 e 0,1 a 1% em peso, preferencialmente, cerca de 0,4% em peso de óxido de potás- sio.
4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a mistura de um material fino e o agente ligante resulta em um agregado misto.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que os materiais finos contendo metal e/ou óxi- dos metálicos e o agente ligante mineral são misturados um ao outro em uma proporção de 5 para 1 até 1000 para 1.
6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a partir da mistura do material fino e do
- ligante, a umidade da massa é ajustada a um valor de 2 a 20% em peso. % 7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a S 6, caracterizado pelo fato de que como material à base de calcário estão compreendidos cal, pedra calcária, cal apagada, cal diluída, hidrato de cal, —dolomita,caldolomita, cal apagada dolomita e/ou hidrato de cal dolomita.
8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que como materiais minerais finos contendo metal e/ou óxidos metálicos, principalmente minerais de ferro, materiais ex- plosivos, especialmente ignitor giratório, partículas de carga, material de re- . 10 torno da preparação da sinterização, areia abrasiva metálica e/ou limalha " metálica.
9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a . 8, caracterizado pelo fato de que um material fino contendo metal e/ou óxi- dos metálicos compreende um teor de partículas de tamanho médio superior - 15 a30%em peso.
10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que à mistura do material fino e ligante são adi- cionados aditivos de sinterização adequados, principalmente coque fino, es- cape de caldeira e/ou escória.
11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que o processo de sinterização compreen- de as seguintes etapas: - mistura do material fino, ligantes minerais, água, materiais reci- clados de alto forno e combustível para a formação de uma mistura; - aquecimento da mistura a uma temperatura inferior ao ponto de fusão da mistura, que produz um aglomerado na forma de um bolo de sinte- rização.
12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pe- lo fato de que o bolo de sinterização se fragmenta, sendo obtido um aglome- —rado na forma de um sinterizado terminado.
13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o material fino compreende um teor de
- partículas de tamanho inferior a 2 mm, de preferência de 0,05 mm a 1 mm : em uma quantidade de pelo menos 30% em peso. : 14. Material de alimentação para alto forno preparado através de um método como definido em uma ou mais das reivindicações 1 a 13
15. Pré-mistura para a preparação de um material de alimenta- ção para alto forno como definido na reivindicação 14, compreendendo um material fino contendo metal e/ou óxidos metálicos e um ligante mineral, que compreende uma matéria-prima mineral e um material à base de calcário, caracterizado pelo fato de que o material fino contendo metal e/ou óxidos "10 metálicos compreende um teor de mais de 30% em peso de partículas finas : com diâmetro médio inferior a 1 mm.
16. Pré-mistura de acordo com a reivindicação 15, caracterizado ' pelo fato de que a pré-mistura compreende de 50 a 99% em peso de materi- : al fino contendo metal e/ou óxidos metálicos e de 1 a 20% em peso de aditi- - 15 vos adequados e ligantes minerais.
17. Pré-mistura de acordo com a reivindicação 15 ou 16, carac- terizado pelo fato de que os ligantes minerais possuem de 30 a 98% em pe- so de materiais à base de calcários e de 2 a 70% em peso de matéria-prima mineral.
20 18. Pré-mistura de acordo com qualquer uma das reivindicações a 17, caracterizado pelo fato de que a pré-mistura compreende de O a 30% em peso de aditivos, principalmente coque fino, escape de caldeira e/ou escória.
19. Pré-mistura de acordo com qualquer uma das reivindicações 1518, caracterizado pelo fato de que a matéria-prima mineral compreende um teor de óxido de silício de pelo menos 60% em peso, preferencialmente pelo menos 75% em peso, um teor de partículas finas de tamanho inferior a 2 pm de pelo menos 40% em peso, assim como uma fração granulométrica inferior a 0,5 um de pelo menos 25% em peso.
20. Pré-mistura de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 19, caracterizado pelo fato de que a matéria-prima mineral compreende um mineral pobre em argila, o qual que compreende pelo menos 60% em

- peso de cristais finos, bem como 20 a 40% em peso de caulinita e opcional- à mente mica inferior. õ
21. Pré-mistura de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 19, caracterizado pelo fato de que a matéria-prima mineral compreende de70a90% em peso, preferencialmente, cerca de 83% em peso de óxido de silício, 5 a 20% em peso, preferencialmente, cerca de 13% em peso de óxido de alumínio, 0,2 a 1,5% em peso, preferencialmente, cerca de 0,7% em peso de FezO; e 0,1 a 1% em peso, preferencialmente, cerca de 0,4% em peso de óxido de potássio. ” 10
22. Uso de uma mistura compreendendo um ligante mineral que : compreende uma matéria-prima mineral argilosa e um material à base de calcário e opcionalmente aditivos adequados para a preparação de um a- - glomerado, através de um processo de sinterização e utilizado como materi- õ al de alimentação para alto forno, caracterizado pelo fato de que como maté- : 15 ria-prima mineral é utilizada uma matéria-prima contendo um teor de óxido de silício de pelo menos 40% em peso, um teor de partículas finas de tama- nho inferior a 4 um de pelo menos 20% em peso, assim como uma fração granulométrica inferior a 1 um de pelo menos 10% em peso.