PT1504128E - Método para melhorar a taxa de produção de ferro em altoforno - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "MÉTODO PARA MELHORAR A TAXA DE PRODUÇÃO DE FERRO EM ALTO- FORNO" A presente invenção refere-se a um método para melhorar a taxa de produção de ferro em alto-forno, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Esta invenção refere-se, de uma maneira genérica, a reacções entre gás de alto-forno e minerais presentes no eixo do alto-forno, e refere-se à distribuição de minerais com relação à formação de escória fundida. Há também factores relacionados à supressão de poeira na manipulação e no transporte de aglomerados de minérios de ferro. são normalmente utilizados sínter naturais granulados altos-fornos. Na região de de cerca de 1000 °C, a

Granulados de óxido de ferro sós ou em conjunto com minérios ou na forma de unidades de ferro em alta temperatura, do forno, acima erro metáli co acel era ΐ e s ta etapa de redu ção de ferro pc rdem for mar izaç, ão ferro -ferro oi λ à baixo ponto de fusão . À Lnda ma is, o material de 3 C omeçam < a fundir e redução do óxido de ferro a f· rapidamente. Constatou-se que durante rápida os aglomerados de minério agregados {clusters) devido à sinter; formação de escória de superfície de medida, que as temperaturas aumentam a.i formação de escória nos aglomerado 2 finalmente exsuda dos aglomerados. As escórias primárias tendem a ser de natureza ácida. Estas chamas escórias primários contêm FeO residual que é então reduzido através de contacto com o gás de redução ou carbono. 0 ferro em contacto com o c arbono ca. rbura e funde. As escórias : formadas no processo primário reagem com outros formadores de escória granulada na carga de modo a lermar escórias secundárias, e depois, finalmente, com cinza de coque residual para formar a escória final, que ; é extraída do forno. Constate vu-se que es processo de fusão , incluindo fus ão da c· ,··'' í s v-* O hv .1. ,J_ w Θ O O ferro carburação afecta muito a estabil 1 idade na zona de f usão e cadinho do forno, e pode afectar o fluxo de gás. A manutenção G0 Θ ti CO .ΤΓ .1.3. S Ge 8 .Lu u-ClO 3.' O 0 ngo do processo é cri '.tico para uma operação es tável. Isto Θ especia1mente import .ante para 0 8 rornos que operam com ,—l 0 > tmes muito baixos de escoriais uma vez aue a basicidade da escória secundária na camada de minério torna—se maior com maiores riscos de diferenças extremais nas temperaturas de fusão entre a escoriai primária e a escória secundária. Em alguns casos, devido à redução endotérmica do FeO e fusão de ferro, as escórias podem recongelar o fluxo de gás de bloqueio através da camada de minério e retardar ainda mais a redução e fusão. Melhorar a distribuição dos formadores de escória reduz os extremos em diferenças de temperaturas de fusão da escória. ve n t a n e i r a s e que entram com os, subindo com reagem primeiro conhecidos para

Nas temperaturas multo elevadas nas cadinho, alguns dos álcalis (potássio e sódio) o material de carga são reduzidos e vaporizada o gás no eixo. A medida que os álcalis sobem, com componentes ácidos da carga, que são bem 3 capturar álcali. Os álcalis não capturados nos componentes de ácido continuam a subir e são depositados na forma, de carbonatos e cianetos. Sabe-se que estas deposições causam a formação de estruturas, suspensões e também reagem com o revestimento refractário do forno. Além disso, foi deraon strado que a prç ssença cie aicaii no gás de redução causa a deg radaçã .0 de aglor nerados de coque e minério de ferro, que resu 1 ta em crob.' L ema s de per me a bilidac le no leito acumulado. 0 grau de circulação de álcali e o comportamento do coque e da carga de metais ferrosos na presença de alcali são· fontes r> r· r> ; tes de preocupação em ope rações cie a 1 t < D -10. rno s f enómenos de agiorner a dos d.e min ST ' O :S , ft 3rmação nte de escória, a c> r- ímportamen t,o de fui n d i .. çao θ ção resultam em contacl :;o menos ef 1 .cier ·. + 0 '-.Λ* e gás- de s cida de carga instáve 1 e qualidade de met 3.1 quente instável que exige uma maior taxa de combustível de alto-forno que resulta numa produtividade mais baixa.

Existem vá rios fc icto r e s m i n e r a .1 ó g i c o s Õ. serem que têm imp acto sobre esses corapo rtarrn Π Γ. 0 S * quer um dos ; seguintes comportamentos me 11 iora o alto- forno e pode aumentar a. produt 3 V ("ί ade e alto -forno. 0 .1 T o lugar, os 5 materiais ácidos, espec if ÍCí smente tanciais de si li ca ou .is para os ligar em atos ou cianetos. Os :arbonatos ou cianetos alumina, reagem fortemente com τ. oirma s ma i. s 6 s t â v 0 i. s oo qu θ c alcalis circulantes sob a forma 4 4 οβρ o sitam- -se no eixo de modo a bloquear o f lu xo Cl ti? ‘---ϊ Ct ti f ocas ionarn a formação de estrut ur as nas paredí - 8 f o agregado das carnadd ϊ s de minério, e reag< em com o coque O u agj Lornerados causando degradação. A adição de sílica, sob a forma, de cascalho, por exemplo, é eficaz para o ajuste da composição final de escórias escorridas, no entanto, o tamanho de partícula desse cascalho, geralmente carregado a +6 mm, produz uma área de superfície relativamente baixa para a reacção de gás-sólido. Devido à baixa superfície de aditivos em massa, a reacção com álcalis não é maximizada. do os aglornerados coneçi am a 1 03 O a s primeiras a. fluir dos f er ro. ZÀ CJ pcQ Q y' -] g reoa jterem fundir, as escórias ácidas aglomerados de minério de fluidificante por óxidos de craqueamento de cadeias, tais como CaO e MgO que podem ser adicionados na forma de sólidos voluminosos tais como calcário grumoso, escória de conversor, dolomite ou olivina, tipicamente em tamanhos de partículas muito maiores do que 6 mm. No entanto, devido à distribuição heterogénea das partículas fluidificantes, podem estar presentes composições extremas de escória resultando em escórias de alta viscosidade que bloqueiam o fluxo de gás e, potencialmente, causam a agregação de granulados, ou, no pior caso, na recongelação da escória causando a formação extrema de canais de gás e a paralisação.

Em terceiro lugar, o agregado de aglomerados de minério de ferro, devido à sinterização no estado sólido de ferro ou escória de superfície de baixo ponto de fusão pode ser aliviado por meio de aplicacão de uma camada mineral de alto 5 5 de contacto entre aglomerados. 0 processo DR peia aplicação de ponto de fusão nos pontos agregado foi reduzido no minerais de alto ponto de fusão na superfície dos granulados DR.

Uma consideração final que não está relacionada com o comportamento químico do forno é a pulverização de água normalmente utilizada para minimizar a formação de poeira no transporte. Deve-se evitar humidade nos granulados uma vez que deprime as temperaturas do gás na parte superior do alto- forno, o qu e, em a 1 g uns casos, exige ma is combustível e, desse mo do. dimi mui a produtividade do alto-forno. A supress áo de poeir a é t a rcb é m i mp o r t a n t e no orocesso de a.l to- forno, porqu ;e a ρ -í v a que escapa com o gás do alto-fo rno deve ser recuperada 0 de s cair t aida. Tais poeiras, vulgarme nte chamadas de poeirais de Q cl S Θ S de chaminé, são uma per da de nnidades de ferro e dispendio 8 α S para descartar e recicl ar. Além dís so, a reduç ã-O na forr riaça· o de poeirais no transporte diminui as perdais d e u nidaides ,-N •_A terro e melhora o aspe cto ambiental da produção de ferro por altos-tornos. 0 documento US 4 350 523 divulga que granulados de minério de ferro quando usados num alto-forno reduzem as taxas de coque e combustível e também a frequência de deslizamento ·, C; e as flutuações r ιο processo do alto-forno. De acordou comi O documento a redu tibi1idade dos granulados {o assim chama .do retardamento de redução) na zona de a ita temperatura é melhorada pelo aumento da porosidade e do diâmetro dos p oros das pelotas j .ndivid.ua.is . Os granulados são fabricados pe la adição de u m material combustível aos 6 granulados durante o processo de granulação, antes da queima dos granulados. 0 documento RU 173 721 divulga os problemas de afrouxamento e quebra de granulados na parte superior de uma unidade de redução e os problemas de colagem de pelotas durante a formação intensa de ferro metálico na parte média e inferior do eixo do forno. De acordo com os ensinamentos do documen to, os problemas sãc > reduzidos p< ela ap licaçã o de um revesti mento de materiaá . s gi ,;e contêm CaO e/ou í dgO a s pe Io tas verdes imediatarnente a: n tes da queima.. Pela a item ação r-i :n basicid .ade da camada O. ti superfície, ais pr opried; ades cie redução das pelotas são melhoradas. 0 documento US4S63185 divulga um processo para melhorar um processo de alto-forno. De acordo com o documento um material fluidificante, oiivina, é misturado com o minério de ferro, magnetita ou hematita finamente moídas, antes do processo de aglomeração, o processo de granulação, quando são formados as pelotas verdes. Depois do processo de aglor nei ;açãc j r as pele )tas verdes são queimados num pr ocesso de queima. . As P eletas obtidas podem então ser ca sgaclas Π '.D a. Ito- ... f- ('s y rn ('s P eia mi; stura de olivin a como o minéi : i o de fer ro ante; 3 cs. a f o. rmação de pelotas, e queima/sint eri zação. a resistência à compressão da pelota verde e a resistência da pelota queimada são melhoradas.

Embora a eficiência e a pr odut ividade do alto-forno tenha melhorado constantemente através de vários meios, o processo ainda pode ser melhorado. 0 objecto da presente 7 7 invenção consiste portanto en: i proporcionar um método Γ'·\ - ÇZi •-Λ ca td melhore a eficácia e estabilida de do combustível, e, assirr p a taxa de produção d, de tal forma que não altere Õ. redutibi1 i.d.ade da pelota, qu ei .nado nem as prop r iedades de .1. O 3. i cl .1. cl. -i- Λ canais peio a t r a v e s o. a de fusão, minério de álcalis no degradação da redação. Os meios para proporc melhorias são reduzir a quantidade de formação de de gás, deslizamento e a formação de poeira formação melhorada de escória e comportamento redução do grau de formação de aglomerados de ferro, e redução ou modificação da circulação de alto-- forno.

Em sugeridas eficiênci >ncordância, o desenv •olviraento e as p •ropostas aqui s urpreendentemente demonstraram melhorar a e a taxa de produção em altos-fornos

SUMÁRIO DA INVENÇÃO A invenção é um método para melhorar a taxa de produção de ferro num alto-forno que é carregado com aglomerados que contêm ferro, compreendendo colocar em contacto o material carregável que contém ferro com uma quantidade eficaz modificadora de escória de uma dispersão de um material era partículas, o referido contacto ocorrendo antes do processo de alto-forno. 0 revestimento de material que contém ferro, tal como pelotas, que são imediatamente carregáveis num alto- forno, tem urt i certo número de vantagen s em cornp aração cc >m a aplicação de um revestimento: : sobre pelotas verdes. Uma vantagem d o revestimento das pelotas gue ima coa s é qu e s s propriedades fundamentais das pelotas não são alteradas pelo p .t o c e d i. roe n l o de revest: 8 imanto, desse mod.o qua 1 quer mat< revestimento pode ser utilizado, f 3 em alterar a res nem a redut ibilidade da pelota. Uma segunda vant revestir as pelotas queimadas é que o matei revestimento penetra no alto-forno mineralogicamente inalterado e com uma área de superfície muito mais elevada para a reacção, promovendo assim as reacções de gás-sólido de seladas, 0 material em partículas eficaz, na modificação da escória pode ser seleccionado do grupo que consiste num material que contém cal que compreende cai queimada, calcário, dolomita; um material material que contém magnésio que compreende rnagnesita, divina, serpentina e periciase; um material que contém alumínio que compreende bauxita, argilas bauxiticas, e caulinitas, argilas cauliniticas, mulita, corundo, bentonita, silimanita s, argilas refraci .. a..1 a. o , o u um material que contém s r 1 i c a que compreende quart zita ou quaisquer minerais de sílica; ( :;u um material que contém óxi o'o qu e c ompr e e n de ó x id.o de bário, ou outro material típico usa ΟΟ como ilmenita, rutilo • 0 revestimento das pelo tas de alto-forno queimadas d preferido antes da primeira manipulação que resulta na formação de poeira ambientai Lmente sensível, tal como o carregamento no porto de carga. 0 revestimento pode também ser realizado imediatamente (após quer ma ou imediatamente antes da carqa no alto-forno. alto-forno 9

Uma parte da mistura de revestimento pode ser um. material ligante, tal como uma argila, ou materiais do tipo cimento, que podem endurecer sobre as partículas, mantendo a mistura de revestimento em posição sobre a superfície. A fim de reduzir a circulação de álcali no processo do alto-forno ou para melhorar o comportamento de fusão da escória das pelotas de minério de ferro, os inventores da presente invenção investigaram extensivamente a possibilidade de maximizar as áreas de superfície do mineral reactivo e melhorar a distribuição do formador de escória. Esta maximização é realizada por dispersão de um revestimento de vários minerais sobre a superfície das pelotas queimadas. 0 controlo da geração de poeira durante o transporte, manipulação, e o controlo da geração de poeira dos gases de chaminé foram investigados para possível melhoramento em combina ç< ão com a investigação da maximização da área da superf ic. ie reactivi =i para alcançar benefícios múltiplos Õ. p cl· 1' L j-iT OJ e uma única invenção.

Após uma série de investigações, foram comprovadas melhorias no processo de alto-forno através da aplicação de um a dispe ;rsao conten ao oer tas partículas som las conhecrd as, ou que 8 Θ ci C ϊ.' Θ CÍ'! P - a têm um comportamento específico no pr ocesso de alto-for no em pelotas de minério cie £ βϊ'ΐτο. A lém di s s o, o revest imerr to com a dispersão pode ser ootirnís a.do pa ra a supressão i máxima da poeira minimi zando assim Õ. e a humidade necessária da pelota revestida para o transporte ma n í p u 1 a ç. a o . 10 A área de superfície eficaz da suspensão semifluida é de várias ordens de magnitude mais elevada do que carregar o mineral revestido como um sólido a granel, e portanto muito mais rea.ct.iva. Desta forma, minerais que reagem com bases, referidos daqui por diante como materiais reactivos a álcali. podem capturar a quantidade má xima de álcali numa forma mais estáve .1 do que carbonatos ou c: L ο Γ1Θ l, O 8 conhecidos como sendo responsáveis pela elevad. a circu ração de Cl -L C Cl -L i n o eixo O O 31LO -forno, A remoção de ál C d. i. .1 G O CJ S S ut ilizando um. mineral disperso na superfície da pelota, limita a reacçáo dos alcalis com o coque, o que provoc a si degradaçãc s do coque, ou O0pCS .1.0 3 sobre os refractários causando a formação de estruturas e danos ao refractário.

Pela aplicação de um revestimento mineral sobre a superfície da pelota, as escórias primárias que fluem das pelí .3 t cl S podem ser torn adas mais uniformes na superfície de rea: ::çâo crític aa quando escoriais primárias < geralmente ácidas começam. a e x s uda.r. Dev e ser ent ΘΠΟΐ.ί GO φ_] e para o material ácido reagido com álcalis, haveria uma melhoria na formação de escória, porque óxidos de potássio e de sódio diminuem muito fortemente a. viscosidade de escórias ácidas.

Pela aplicação de uma dispersão que contém partículas sólidas finas com tamanhos de grâo controlados e polarização de superfície diferente em comparação com os óxidos de ferro, as partículas individuais que, caso contrário, acabariam como poeiras libertadas, aderem à superfície da pelota de forma mais eficaz. Esta forte aderência reduz tanto a formação de 11 poeira no transporte como· a saída, do poeira por meio do gá; de topo do alto-forno.

BREVE ;r:íc.ao dos desenhos em mais detalhe adiante com base num exemplo representado nos seguintes desenhos

Fi g r · Resis tência ao fluxo d .e gás (índi ce de res istên ci a de carga, BR.I} e taxa i de desci 1 0 rj d. õ. d. ura nte 0 i : & aros ex Cer i mentais de alto-for •no com pelot .as MPBO te s ta das com reve q -j- imentos de c olivina, qua rtzita e doí omita. Fi Q „ 2 . Tlustr; a o conteúc io de óx. ido de potáss > -Ί. O d 0 esc órra C' í orno função da bsisicid .ade óptr C õ. durante e ns a ics exp er ime nt ·’ C; de alt o-forno de pelotas MP Bl testada C1 . e-> com carn a das de ol i vina. e quartzita. Fi q. c . Ilustra a relação entre a t .emp eratura de me tal quente e silício durante ensaios experimentais de forno de pelotas MPBl testadas com revestimentos de olivina e cruart zita. em K?Q na suoerfície

Fig, 4. Formaçao de escória nc do com caulinita removido do eixo xoerimental. de uma pelota MPBO reves inferior de um alto-forno

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO presente invenção refere-se um meroao para me. >rar 12 a produção de ferro num a It. o-forno sendo carregado com aglomerados que < sontêrn ferro compreendendo colocar o material. que contém feri :o em contacto com um. quantidade eficaz modificadora de escória de uma dispersa Q de um material em partículas. 0 referido conta c t o o c o r r e c lep ois da aglomeração do minério de fe rro e antes de carregame nt o no eixo do alto- forno. 0 material aglomerado C cl 2Γ Θ Cf ô V 0 i G. cl presente invenção pode estar em qua l.quer forma qne c ;eja típica para ρ roces s araento em alto-forno, Como exernpr i.o não limitativo, o material carregarei pode ser de minérios aglomerados em pelotas, briquetes, granulados, etc., ou minérios de óxido de ferro naturais aglomerados tipicamente referidos como minério a granel ou minério de entulho.

Como aqui utilizado, o termo "dispersão" significa qualquer distribuição ou mistura de material fino, finamente dividido e/ou sólido em pó em meio líquido. Os termos semelhantes "lama", "suspensão", etc., estão também incluídos no termo "dispersão".

Como aqui utilizada., a expressão "material modificador de escória" é compreendida como quaisquer materiais activos no processo de formação de escória. 0 principal efeito do material, pode ser capturar álcali no gás de aito-fcrno. Como aqui utilizado "material reactivo a álcali" deve ser entendido como qualquer material que pode auxiliar no processo de formação de escória melhorando a distribuição ou a composição dos formadores de escória adicionados. Ainda 13 13 como aqu i ut.í.l izado, "mat. ,er ial fluidif: ícante ef ieaz" sign if ica qu( alcuer ma ter ial cujo efeito princi .pa 1 seja dirai rru ir c • fo rmação de ag regai dos do material carre gbvet 1 que cont ém f e r r o após a red U. CdO impedindo a 3 inter: i za ça .o no esta do SÓJ .ido da formação de escória de supe rfície de baixo pont o de f USd lo. Estes ma terb ais são também ref er idos como sendo materiais "eficazes na redução da formação agregados".

Numa forma, de realização, os aglomerados que contêm ferro estão na forma de pelotas que compreendem um ligante ou outros aditivos utilizados na formação de pelotas de minério de ferro. Ligantes e ad.it' i. vo r .1 ρ 1. c o ti / bem como o método de utilizaçã .o de ligantes e aditivos são bem conhecidos. Como exemplos não limitativos, esses ligantes e ai ditivos podem ser argilas tais como bentonita, sal de metal alcalino de carboximetil celulose (CMC), cloreto de sódio e glicolato de sódio, e outros polissacáridos ou polímeros sintéticos solúveis em água. A c ti; · -' O ( " 1' S C . da presente utilizar u: m s i s t ema estabiliz dis persão 0 < 3táve i 8 aumenta: par tícuia s 3-·. j) ti a i 3 lome rados que per mi te 301 ' 01 C; IlLcl Í S elevado Qua Iquer s i S tema est; foi 1 izadoj ser utili z adc > & -ste respeito, na 0 gf 0 p ] .1. iz ação d 3 dispersão são d l si pe r s ante S O rgânicos, der ivados de > p o liacr ilato e tais como dispersantes i x '_A --A - gao pode, opcionalmente, que ajude a manter uma adesão do material em ma ferro redutível, e/ou dispersão. condição de que ajudem por íacn J. aros, ; inorgânicos. 14 incluindo soda cáustica., cinzas., fosfa.tos e outros semelhantes. Os estabilizadores preferidos incluem canto estabilizadores orgânicos como inorgânicos, incluindo gomas de xa.nta.no ou seus derivados, derivados de celulose tais como hidroxiet.il celulose, carboximetilcelulose e modificadores sintéticos de viscosidade, tais como poliacrilamidas e similares.

Como aqui utilizado, um "'material em partículas", é um material finamente dividido semelhante a. pó capaz de formar uma dispersão num meio liquido, tal como água.

Quaisquer agentes fluidíficantes ou aditivos convencionalmente utilizados na produção de ferro e de aço podem ser utilizados na dispersão da presente invenção. São preferidos materiais que contenham cal ou magnésio e inúmeros exemplos não limitativos são cal queimada, roagnesita, dolomita, oiivina, serpentina, calcário, ilmenita.

Podem ser utilizados quaisquer minerais reactivos a álcali na dispersão da presente invenção. Exemplos tipicos não limitativos são bauxita ou argilas bauxíticas, caulinita ou argilas cauliniticas, mulita. 0 tamanho das partículas na dispersão é determinado pelo tipo de material em p articulas, e a sua capacidade para forma .r uma dispersão num ; meio tal como a ác pua. De um modo geral , o tamanho médio das partículas estará na gama de 0, 05 U.m. a cerca de dOO um. 15

Na realização do método da presente invenção pode ser utilizada uma variedade de técnicas para colocar os aglomerados que contêm ferro carregáveis em contacto oom o material em partículas. De preferência os métodos utilizados envolvem a formação de uma dispersão, que é colocada em contacto com o material aalomerado. A invenção foi testada quanto aos efeitos no processo de alto-forno, numa. série de experiências tanto em escala laboratorial como em escala piloto. Dois tipos de pelotas de minério de ferro foram testados com vários revestimentos: pelotas MPBO (pelotas padrão de olivina LKAB) e MPBl (pelotas experimentais LKAB) . Foi verificada a supressão melhorada de pó durante o transporte e a manipulação num teste em grande escala com pelotas MPBO revestidas.

Na pri meira série de testes, foram avaria das pelotas MPBO padrão As anái .ise s químicas d as pel otas estão a ρ r e s e n t a. d a s na Tabele i. 1 MPBO-2 e MPBO-3 São tipOS semelhantes de pelotas, em que ambas são •0 p j_Q+· C; de olivina com adição cl· e olivina e uma pequena quantíi dade de calcário, e na pelota MP: BO-3 também foi adicionada uma pequena i quantidade de quartzita, A pelota MPBO-3 foi utilizada, como a. pelota de ba.se para os experimentos de revestimento, enquanto tanto MPBO-2 como MPBO-3 não revestidas foram utilizadas como materiais de referência no alto-forno experimental. A.s pelotas foram revestidas com diferentes ticos de materiais de revestimento. 16 16 em que foram usados tr ês ti 'b o ώ de materiais O 0 reves timento ne s A 3. inve stigação: o I í\ τ i n CX / qua rtzita e do1omita. Todos for am mi s tu. irados com S •t o. de ben ‘ton ita como i :: ^ c; liga: ntí t 7a ci; 3. Π o lis. 6 S CpJ .imicas dos ! XlciTI .er 1. o .1. s de revestime nto p ς t q q t ambém. apr ese: ntado s na Ta.be ii .a 1, er rquci í n t o a. s o ί i s 11: • i bu iç O0 s de tara anlii o dos ; materiais de Ύ- õ rves' Liim mto estão aor esent adi 5i3 na

Tabela 2, como fracções em dif er entes intervalos de t amanho. Todos os mat eriais util i zado: 3 8 O O de tamanhos muito semelhantes, c ora a maior parte <45 pm (65-70%) e apenas pequenas quanti .cis. g e s e 0 ρ ί z 5 mm (1 . — 6 %) .

Durante o procedimento de revestime mto f c3. o pelotas foram removidos da. caixa de pelotas sc ;bre uma correia t r a n s ρ o r t a d o r a - No ponto de t ransferência par a. uma segunda correia transp urtaáora, a suspensão semiflui .da de revestimento pré -misturada foi pulverizada por meio de dois idO s de 25%, Os f luxos de :ime mto e pelota; a fortim ,dac ie de 4 kg de rr lat eriais bocais sobre a corrente de pelotas, A suspensão semifluida de revestimento constituiu o agente de revestimento misturado com bentonita, tal como descrito acima, e água foi adicionada para se chegar a um teor de í suspensão semifluida de rev ajustados para aplicar uma qua. sólidos de revestimento por tonelada de produto de pelotas. A análise química das pelotas de base e das pelotas revestidas está apresentada na. Tabela 3, onde são também dadas as análises químicas dais pelotas amostradas no local de alto-forno. Constatou-se que os materiais de revestimento permanecem sobre a superfície da pelota após o armazenamento, manipulação, transporte e triagem (tamanhos inferiores a <6 17 mm rejeitados antes carregar no alto-torno), o comportaras :nto das pelotas r ia 1 . foi util i zado um. teste de n te utilizado para pe. lotas de . 0 teste ISO 7 S 9 2 foi anexado r rm ae revestiáaí alto-forno, o teste iSO 7992 com um ensaio de gota para medir a fixação após a redução.

No teste ISO 7992, 1200 g de pelotas são reduzidas isoterrcicamente a 1050 °C a 80% de grau de redução, com uma carga de 500 g/ crtr no leito de amos tra durante a i redução rr atmosfera de 2l h de h2, 40% de CO e 58% de N2. Do ponto vista de s imu li ação das condições no eixo do alto-forno, tpfifp TSO 7992 com procedimento de adição de te S L-0 C10 C[Ol„c um teste de ade srência adequado para i pelotas de alto-forno temperatura de teste de 1050 °C é adequada porque é aproximadamente a temperatura na extremidade inferior da zona de reserva onde sis pelotas começam a ser expostas a gás de redução mais forte e a redução a ferro metálico começa a acelerar. Uma pequena quantidade de escória fundida pode também se formar. A amostra é, em seguida, resfriada em azoto e a parte agrupada da amostra é tratada num teste de gota de 1,0 metro, para um máximo de 20 gotas. O resultado do teste é um valor de índice de aderência que descreve a tendência para aderir, SI de 0 (sem partículas aglomeradas antes de iniciar o ensaio da gota) a 100 (todas as partículas aglomeradas, mesmo depois de 20 gotas). Os resultados deste teste estão apresentados na Tabela 4. Claramente, a dolomita e a olivina estão a afectar a medição da aderência. No entanto a cruartzita não tem qualcruer efeito mensurável no teste de 18 aderência de laboratório. Deve ser observado que a mineralogia do material de revestimento pode mudar dramaticamente devido a reacções no interior do alto-forno, e o índice de aderência indica principalmente, que há um efeito sobre a superfície e material permanece sobre a superfície. Os resultados dos testes de laboratório de redução e aderência não se correlacionam necessariamente nem explicam o efeito em operação cie alto-forno.

Os resultados dos testes mecânicos e metalúrgicos estão apresentados na Tabela 5. A maioria dos parâmetros relacionados com a qualidade da pelota são marginalmente ou nada afectados pela utilização de revestimento. (Jraa diminuição na Resistência à Compressão a. Frio (CCS) é obtida, por 13 si 29 daN/pelota ou 6 a 12%, e o valor de Desintegração a Baixa Temperatura (LTD), até 18 unidades percentuais na fracção >6,3 mm. Ambas as mudanças foram na. realidade causadas por efeitos conhecidos da adição de água em pelotas de minério de ferro, não causada pelos materiais de revestimento. a piloto, as carregadas no de diâmetro.

Na primeira série de testes em escal pelotas MPBO revestidas acima descritas foram alto-forno experimental LKAB comi cadinho de 1,2 0 ensaio foi dividido em cinco períodos distintos:

MPBO—2 Periodo de revestiment o MPB0-0 Pelotas MPBO referência utilizando oelot 3 revestidas com olivina sem 19 19 em MPBO-D Pelotas MPBO-3 revestidas com dolomite MPBO-Q Pelotas MPBO-3 revestidas com quartzits MPBO-3 Período de referência utilizando pe revestimento

Tanto os tipos de pelotas MPBO-2 como MPB0---3 foram operados em 33AB Tunnpiâtt (Luleâ) e 3SAB Oxelõsund, na Suécia, e em Fundia Koverhar na Finlândia, sem apresentar qualquer diferença significativa em operação do alto-forno. A Tabela. 6 apresenta o teor de humidade das pelotas e as quantidades de formadores de escória a granei carregadas no alto-forno para cada. um dos períodos de ensaio. As pelotas MPBO-2 foram secas (menos de 0,1% de humidade), ao passo que as pelotas MPBO-3 tinham um teor de humidade de 2,2%. A quantidade de humidade adicionada as pelotas durante o procedimento de revestimento corresponde a. cerca de 1,5%, e a. exposição a precipitação resultou no aumento da humidade da pelota em mais 0,6-0,8%. com da n a carga cor mantida a :odos os períodos. E :e forma a a. Ivo da Θ S C O T 2. cl f cX quantidade EOF , e a adição de quartzita compe nsar a química diferente um nivei quase constante ert manter a. basicidade e o volu de adição de escória básica BOI grumosa foram ajustadas para c<: dos diferentes materiais de revestimento utilizados. 0 objectivo principal deste ensaio foi para manter a operação estável e estabelecer o efeito da geração de pó de chaminé, em lugar de minimizar a taxa de combustível em e.e a e 20 maximizar a produtividade do forno. As condições do alto-forno estão apresentadas na Tabela 7, Os indicadores primários da estabilidade do processo são a estabilidade na descida da carqa e a estabilidade do índice de resistência da carga (BRI), calculado de acordo com a. equação 1.

Ecruação 1.

BRI ([pressão do vento] [pressão superior]2) J-; ' X constar ! t 6^ } de es èsaios, a taxa de descida mo ape; nas no caso da. s pelotas e a resistê ncia ao f luxo de gá: .ando se ut: Llizou pel L O tj. cl S Γ 0 V Θ 8 A me lhoría da taxa d .e descida <

Na crimeira série de com quartzíta, Fig. 1. revestimento cora olivina pode ser atribuída ao efeito reduzido de formação de agregados. A resistência ao fluxo de gás está essencialmente relacionada com o comportamento de fundição das pelotas. Devido às flutuações no sistema de injecção de carvão, o seu uso para comparação não é conclusivo. No entanto, no caso das pelotas MPBO revestidas com quartzito a estabilidade é extremamente boa, e mesmo durante a recuperação do arrefecimento do cadinho no período de MPBO revestido com dolomita, a resistência ao fluxo de gás •ermaneceu estável. A conclusão gerai .. f o í de que a operação ora as pe lotas revest idas foi ma i s estável do qt :e com as elotas nã o revestidas de refere íncia. gtu O volume de ooeiras carregado para fora 21 superior e recolhido como pó de chaminé diminuiu acentuadamente para pelotas revestidas em comparação com pelotas não revestidas. A Tabela 8 apresenta as quantidades de pó de chaminé coiectadas e a. sua composição. Uma distribuição do tamanho médio do pó de chaminé recolhido foi apresentada na Tabelai 2. Pode ser visto que o pó de chaminé foi consideravelmente mais grosso do que os materiais utilizados para o revestimento neste teste, A parte mais fina d-O pó de chamii pass a at ravés do ci clon e colí ^ C t Ο 2Γ ,-'9 cz·. 0.0 pó e é recoih ida por um. pre cipi ta acu: ei Θ c t rost S11. c o ΟΘ vi . Q. hum ..ide sufoseq 1Ί zm r-, - te, s· O b a f orrna de Iam a „ A T a .bela 9 a] 0 Γ e senti a. a corrpos içiãí '-.j. Cl -1 .ara a de alto-forno dos dife rente s per rc )do s , F o í obse. rvada ι .lífici diminuiç ciO sigi i ifica : t. i va r ·, ρο de chamin 0 0 le alto- forne 3 cc dectado no cic lone colec ;tc ar de pó seco c lura nte o S Ο Π S cL ’ ι ,·"\ o !— --j im com pero rev estid· Q. O ^ ip: C Θ s ent a do na Tabela. 7, Os volumes de pó de chaminé foram ma rc aclame nte mais baixe as para todos os três períodos com pelo t a s revestidas em comparação com as pelotas não re vest idas, Pd c, A7 0 saldos de massa baseados em. análises químicas do pó de chaminé na Tabela 7 mostram que o material de pelota como o pó de chamin ié qi ae sai do lorno dimí nuiu em cen ca óe do _L S te a eços , Estas 5 O.DF servações í foram ainda confirmadas pe! l.o f ciC t.O de que, na pá arte húmida do pó de charm ι. i 10 ξ Cd U D 0 J i-i f a 1 am .a f Q tec ar di s f er ro f :oi também ι diminuído auando se ut iliz , a v am pelotas revestidas, como pode ser visto na Tabela 8.

Deve ser também observado que as quantidades de partículas finas formadas por finos de coque, assim como os formadores de escoriai grumosa carregados eram todos mais 22 baixos para os períodos com pelotas revestidas e com. a. pelota MPBO-3 molhada do que para. o período com a pelota MPBO-2 seca. Acredita-se que a causa seja o efeito de aderência do pó na superfície molhada ou revestida das pelotas molhadas. — CL esperado que a utrlizaçao de um matí ϊγial de revestiment o ácido (quartz ita ou, em men; or e ixtensão, oiivina) p r op o .1' c i o n a 8 S β ul] ílo. me Ihoi remoção de a. lo a 1 i. pela Θ 8 C ΟI.' a. cl durante a c iperação do altc 5-forno. Isto e ilTcl esperado devido à área de superfície muito elevada do material de revestimento disponível para a reacção. No entanto, este efeito esperado não foi verificado durante a primeira série de testes com pelotas MPBO. A pelota MPBO já era. conhecida de amostras de sonda do alto-forno experimental como tendo uma capacidade razoavelmente boa paira capturar álcali, e a produção pode ser afectada apenas pela composição da escória final do alto-forno. No entanto, esperava-se que a circulação interna de álcalis fosse alterada pelo revestimento de quartzita com a formação de escórias de silicato de elevado teor de álcali sobre a superfície da pelota e isto reflecte-se na mie lho· ri a da estabilidade da resistência ao fluxo de gás.

Numa série segunda série de ensaios foi avaliado o comportamento do alto-forno experimental com pelotas experimentais revestidas chamadas pelotas MPB1, composições dadas na Tabela 10. A produção de álcali foi estudada em detalhe. Foi considerado que a absorção de álcali neste tipo de pelota foi mais deficiente do que as pelotas do tipo MPBO devido à mineralogia da. escória formada na pelota durante a queima. As pelotas MPBO contêm alguma oiivina não reagida e 23 fases piroxénícas que reagem com álcalis, Nas pelotas MPBl, o formador de escória, na pelota é principalmente escória amorfa crue se observou não ser reactiva com álcali.

As pelotas MPBl foram revestidas utilizando uma dispersão à base de água para se obter 3,6 kg de quartzita e 0,4 kg d e ber ítonita; e 3,6 kg de ol ivína mais 0, 4 kg de bentonita por tonelada de pelotas, respectiv- amente. As pelotas MPBl foram re vestidas com água, sem quaisquer materiais em partículas como referência.. 0 procedimento de revestimento foi essencialmente o mesmo que para. os ensaios com MPEG descritos anteriormente. Uma vez mais, a estabilidade foi o objectivo da operação, em vez da taxa de combustível e optimizaçáo da produtividade. A Figura 2 apresenta a produção de álcali por meio de escória demonstrando clararaente a remoção melhorada de álcali via escória com pelotas MPBl revestidas com olivina ou quartzito em comparação com as pelotas MPBl de referência. 0 forno estava mais quente no período com pelotas MPBl revestidas com quartzito resultando na diferente distribuição da basicidade da escória. Apesar disto, ambos os tipos de revestimento mostraram produção melhorada de álcali para uma dada basicidade óptica de escória, A descida de carga era também mais suave usando as pelotas revestidas, como apresentado na Tabela 11. 0 índice de resistência da carga permaneceu inalterado com os desvios a aumentar ligeiramente para a pelota revestida com quartzito, mas isto deve ser interpretado em conjunto com o teor bastante alto de silício e metal quente devido ao forno ser sobrealimentado de combustível. Com uma taxa de combustível ligeiramente reduzida durante o período de pelota revestida com olivina, a resistência ao fluxo de gás foi raais baixa e mais estável do que no período de referência.

Com uma taxa de

Além disso, o uso das pelotas MPB1 revestidas melhorou a temperatura do metal quente como função do teor de silício no metal quente. A Figura. 3 apresenta os resultados para as pelotas MPBl revestidas com quartzito e olivina. A operação a um teor menor de si 1 rolo do metal quente mantendo a temperatura do metal quente tem as vantagens no processo de alto-forno de permitir uma taxa de produção de coque mais baixa taxa e, por conseguinte, alta taxa de produção, bem como minimizar as perdas de ferro para o conversor de escoriai, melhorando assim o rendimento global de ferro no processo de produção de aço. Tanto a redução na formação de agregados como a circulação de álcali são factores que afectam a temperatura e a relação de Si metal quente. A menor dispersão em silício e na temperatura para as pelotas MPBl revestidas índica uma zona. de fusão mais estável e contacto de gás-sólido na parte inferior do forno. A formação severa de agregados pode resultar em material agrupado não fundido descendo para o cadinho reduzindo a temperatura do ferro fundido. Em segundo lugar, a circulação de álcali actua como uma bornba de calor que reduz na região de alta temperatura e que oxida e solidifica a temperaturas mais baixas no eixo, removendo assim, o calor disponível para o metal na zona de temperatura mais elevada. Além disso, a deposição de álcali no eixo produz poeiras, por exemplo, carbonatos, os quais são facilmente recirculados e podem depositar-se na parte 25 25 superior dc eixo e são bem conhec i.da ti por causarem f armações 33 ]0 6 "0. S cl 3 β formação de est ruturas - Numa terceira série de t e s tes as pelotas MPI 30 foram revestidas usando um siste ma. de disp ersão similar, para se obter 3, 6 kg de caulinita f 4 de bentonita por tonelada pelotas. A Tabela 12 apr esenta Cl composição do MPEG de referência pulverizado com água. na mesma quantidade que as pelotas revestidas e d composição das pelotas revestidas. Na carga foi incluído 20% de outra pelota usada, juntamente com 80% d .e pelotas t ΙΕΡΟ num , carga foi ma n- d dj_ P·' O ÇÇ (reve st idas ou n áo revest Nos p eríoc los de em cauli nita e pele ,·( o •VípT-V'. 1 L Cl i-' 1j.1T j_»ti/ f o i r eduzid a de forma ag: para optimi zar a . taxa de injec ção de : óie o que dá ;o-£orno comercial, A estrutura de ante com 80% de pelotas MPEG as) e 20% da. outra pelota. saro com pelotas MPEG revestidas com referência, a taxai de combustível tsiva durante os períodos de teste taxa de combustível. O forno foi operado com á dados operacionais mais estáveis e confiávei s d.o que a inj ecção de ca im /ao * j. c carvão e O 3 C O mp Ο Γ 3 3 .mentos de cor abus tão nã· como· os s dstemas de injecção de óleo ou de nas taxas ut.il i zadas nestes te ste S A Pd c. p r i n c i 'p ais resultadc ti da operar exoerimen tal estão apresentar ÍO 8 na Tabel io a r rn aumento da revestidas com caulinita resultaram em descida de carga mais suave, mostrada como um desvio padrão menor na taxa de descida e a completa ausência de deslizamentos; taxa de combustível mais baixa em 4 kg/thm; aumento da taxa de 26 produção; e volume de pó de chaminé diminuído de forma muito significativa. Estes resultados sustentam a interpretação dos resultados dos testes anteriores e mostra uma diminuição na taxa de combustível, um aumento· da produtividade e uma estabilidade melhorada do forno. 0 exame das amostras removidas por sondas na carga da região inferior do eixo do forno mostra reacção significativa entr ε o V' 0 v ns st ime n c. ο ο, Θ c ci a prev í s t o . Figura 1 apresent 8 o. 1. .1 cato c ie alumia .1.0 p O 0 cl 8 8 d. o caul inita. A C cL 1 S J .lita foi i< raio s X COi mo um. produto d reve stimen to de cau linita cora o No t r an lsporte e manipulaçt pelo tas é ume i preoc u ρ a. ç a o anilo i. 0 de t ranspo rte : foram realizados caul inita a 4 kg de caulinitc pu l.v erizaç d O com um ia dispersão CÍ0 sólido e sem bentonita Cons tatou- S 0 que a supressão de tran sporte r durant e a carga, tran aporta dor 'es foi . significat: cLCJUcl c .nita e de potássio, c orno ura exemplo de formação de . partir do revestiraento de ntir içada p· or difracção de reacção s ίση.ί f icativo dO a 8 ci θ a .110 " J-. orno, do minério de ferro o pó de ai. Ensaios em grande esc a. la 2m pelotas MPEG revestidas com por tonelada de pelota por de água contendo cerca de 25% ou outro ligante utilizado, pó durante a manipulação e o descarga e transporte via vamente melhor do que apenas A eficácia dos materiai. deve ser considerada em conjunt a ser revestida. Um revestimen pode ser ineficaz noutro tipo de revest imento escc )ihidos com a mine iralogia o.a pelota eficaz m ;m tipo de pe lota. de pelota. As condições do 27 forno, especialmente relacionadas com a sensibilidade da operação de circulação de álcali, são importantes na selecção do revestimento. E necessária a compreensão das reacções químicas entre o qás e os minerais e os factores cruciais no processo de formação de escória para escolher o revestimento ideal para um tipo específico de pelota.

Tabela 1. Análise química de pelotas de óxido e materiais de revestimento (percentagem em peso).

Material MPBO-2 MPBO-3 Olivina Quart zita Do1omita Bentonita Fe (%) 6 6,6 6 6,6 5,0 0,3 1, 0 3f 8 Si02 (%) 1,78 2,00 42,2 0 38, 00 2,00 56,30 CaO (%) 0,32 0 r 22 0,80 0,02 29, 30 2,83 MgO (%) 1, 48 1, 42 49,50 0,09 21,00 3,73 7\ Ί /A / o. \ 0,29 0,29 0,4 4 1,00 0,37 186 0 Tií)2 (%) 0,39 0,37 0,03 0,03 0,00 0,8 3 MnO (%) U ( U '0 0,05 0, 00 0,01 0,10 u, ϋΰ K20 (%) 0,02 0, 02 0,02 0r2 3 0,09 0 S7 K.· 1 J ! V2Cf (%) 0,26 0,25 0, 02 0,01 0,00 0, 05 Pj05 (%) 0,017 0,017 0, 030 0,-011 0, ObO 0,160

Tabela 2. Distribuição do tamanho dos materiais utilizados como materiais de revestimento, e do pó de chaminé do alto-forno experimental.

Intervalos de tamanho (mm) <0,045 0,045-0, 063 0,063-0, 075 0,075-0, 125 0,125-0, 250 0,250-0, 500 0,500-1 >1 Olivina (%) 68 11 5 13 2 1 0 0 Dolomita (% 5 67 13 7 11 1 1 0 0 Quartzita ( %) 21 70 9 4 10 6 1 0 0 28

Bentonita <%) 65 21 10 3 1 0 0 0 Pó de chaminé (%} 9 11 8 24 35 12 1 0

Tabela 3. Composições de pelotas antes e depois do revestimento (percentagem em peso). Os resultados apresentados são a) análise quimica antes e depois do revestimento, b) análise esperada depois do revestimento (calculada), c) análise quimica das pelotas depois do revestimento, e d) análise quimica de amostras tomas no local do alto-forno, isto é, depois de armazenamento (fora de 4 a 6 semanas), transporte, manipulação e rastreamento de tamanho (*6 mm).

Material Amostra revestimento Si02(% > MgO (%} CaO (%) Fe (%) MPBO-3 a) material de base Nenhum 2,00 1, 42 0,22 66,60 MPBO-O b) Teórico Olivina 2,16 1,60 0,22 66,33 MPBO-O c) Na instalação de pelotas Olivina 2,16 1,65 0,26 66,39 MPBO-O d) No local de BF Olivina 2,15 1,64 0,20 66, 44 MPBO-Q b) Teórico Quartzita 2,37 1, 42 0,22 66,33 MPBO-Q c) Na instalação de pelotas Quartzita 2,42 1, 40 0,20 66,24 MPBO-Q d) No local de BF Quartzita 2,50 1, 44 0,19 66,24 MPBO-D b) Teórico Dolomita 2,01 1, 50 0,31 66,23 29 MPBO-D C) Na instalação de pelotas Dolomita 2,01 1, 50 0,38 6 6,49 MPBO-D d) No local de BF Dolomita 1,98 1, 50 0,29 6 6,55

Tabela 4. índice de aderência de pelotas não revestidas e revestidas depois de teste de redução ISO 7992 sob carga e procedimento de gotejamento (média de dois testes).

Propriedades medidas MPBO-3 MPBO-O MPBO-D MPBO-Q índice de aderência, SI 95 47 35 95 Tempo de redução (min) 73 75 75 83

Tabela 5. Resultados de testes mecânicos e metalúrgicos de pelotas de óxido e pelotas revestidas.

Padrao ISO MPBO-3 MPBO-O MPBO-D MPBO-Q Resistência à compressão a Frio (daN/pelota) ISO 470 232 203 215 219 Resistência à queda (% +6,3 mm) Modificado 95, 0 95, 2 95, 0 6 4,6 Abrasão (%-0,5 mm) ISO 327 11 4,5 4,4 4,4 4,8 Desintegração a baixa temperatura (% +6,3 mm) ISO 13930 67,7 4 9,6 67,3 56,6 (%—0,5 mm) 9,5 12, 2 11, 5 11, 0 Redutibilidade, R40 (%0/min) ISO 4695 0, 52 0,53 0,56 0,54 ITH (% + 6,3 mm)21 71, 8 75, 8 68, 4 74, 1 Queda de pressão, DP (mmH20) ISO 7992 12, 9 9,7 12, 2 11, 2 Contracção do leito (%) 6,0 3,6 6,2 6,3 amostra de 3 kg (menos do que no ISO 3271, onde sao testadas amostras 30 30 de 15 kg). 2) Resistência depois da redução (material reduzido de ISO 4695 é mecanicamente tratado e peneirado).

Tabela 6. Teor de humidade das pelotas e quantidades de formadores de escória carregadas em ensaios de alto-forno experimental.

Período MPBO-2 MPBO-O MPBO-D MPBO-Q MPBO-3 Humidade da pelota (%) 0,1 2,1 2,2 2,3 2, 2 Cal (kg/tHM) 48 48 49 49 49 Escória de BOF (kg/tHM) 45 41 42 48 48 Quartzita (kg/tHM) 17 15 17 11 17 Taxa de coque (kg/tHM) 408 410 414 421 430

Tabela 7. Parâmetros operacionais de alto-forno durante os ensaios.

Período MPBO-2 MPBO-O MPBO-D MPBO-Q MPBO-3 Duração (h) 85 83 48 68 27 Temperatura de vento (°C) 1198 1197 1198 1197 1197 Volume de vento (Nm3/h) 1590 1589 1591 1590 1570 Injecção de carvão, PCI (kg/tHM) 133 1131 123 127 122 Enriquecimento com oxigénio (%) 3,3 1,4 3, 5 3,4 3,4 Humidade do vento (g/Nm3) 26 26 27 27 27 Temperatura da chama (calculada, °C) 2188 2195 2201 2201 2204 Pressão superior (bar, calibre) 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

Tabela 8. Quantidades de pó de chaminé, composição (percentagem em peso) e origem estimada.

Período MPBO-2 MPBO-O MPBO-D MPBO-Q MPBO-3 31 Pó de chaminé, seco (kg/tHM) 5,4 2,9 2,7 3,0 4,4 Fe (%) 21, 6 13, 8 n. d. 13,3 21, 8 S102 (%) 11,1 15, 9 n. d. 20, 8 17, 7 CaO (%) 16,2 14,1 n. d. 12, 1 14, 2 MgO (%} 4,3 9,2 n. d. 6,3 6,8 A-pOj (%) 3, 0 4,2 n. d. 4,0 4,0 Tií)2 (%) 0,3 0,4 n. d. 0,4 0,3 MnO (%) 0,3 0,5 n. d. 0,4 0, 6 K20 (%) 20, 4 26,0 n. d. 31, 2 16,5 De pelotas (kg/tHM) 1,5 0,5 n. d. 0,5 1,3 De coque (kg/tHM) 1,4 0,9 n. d. 1,1 0, 9 De calcário (kg/tHM) 1,0 0,5 n. d. 0,4 0, 8 De coque de BOF (kg/tHM) 1,0 0,5 n. d. 0,5 0,7 De quartzita (kg/tHM) 0,5 0,3 n. d. 0,3 0,7 Do revestimento de olivina(kg/tHM) 0,2 Do revestimento de quartzita (kg/tHM) 0,2

Tabela 9. Análises químicas (percentagem em peso) da lama, colectada por um precipitador electrostático por via húmida, nos ensaios de alto-forno experimental.

Período MPBO-2 MPBO-O MPBO-D MPBO-Q MPBO-3 Fe (%) 6,2 2,4 1,6 1,1 n. d. Oj-Oo ( % ) 19,2 20, 2 22, 6 18, 2 n. d. 1-.3Λ9 ( % ) 8, 8 7,3 8, 0 7,4 n. d. MgO (%) 8, 7 10, 3 14, 7 10, 7 n. d. Ai203 (%) 6, 1 6,6 8,4 8,3 n. d. Ti02 (%) 0, 6 0, 5 0,7 5,5 n. d. MnO (%) 1,2 1,1 1,0 0,7 n. d. K,0 ( %) 10,4 9,2 6,5 7,7 n. d. V2O5 (%} 0, 2 0, 2 0, 2 0,1 n. d. P2Os (%) 0,1 0, 2 0, 2 0,1 n. d. C (%) 16,0 17, 0 11, 8 12,3 n. d. 32 s (%( 0, 3 0, 2 \—1 o 0,2 n. d.

Tabela 10. Composição e propriedades metalúrgicas de pelotas MPBl e MPBl revestidas testadas no Alto-Forno Experimental.

Pelotas MPBl Pelotas MPBl revestidas com quartzita Pelotas MPBl revestidas com olivina Fe (% em peso) 66,8 66,6 66,3 CaO (% em peso) 1, 45 1,53 1, 53 MgO (% em peso) 0, 31 0,35 0, 49 Si02 (% em peso) 1, 44 2,02 1, 70 A1203(% em peso) 0,35 0,37 0, 38 Humidade (% em peso) 0,7 1,0 1,2 Resistência à compressão a frio ISO 4700 (daN/pelota) 291 277 279 Desintegração a Baixa Temperatura ISO 13930 (% +6,3 mm) 78 82 75 LTD ISO 13930 (%-0,5 mm) 12 10 15 Redutibilidade Ra40 ISO 4695 (%0/min) 1,2 1,2 1,2 ITH1’ (% +6,3 mm) 78 83 83 11 Resistência depois da redução (o material reduzido de ISO 4695 é mecanicamente tratado e peneirado).

Tabela 11. Resumo dos resultados operacionais no Alto-forno Experimental que compara pelotas MPBl com pelotas MPBl revestidas. MPBl Pelotas MPBl Pelotas MPBl revestidos com revestidos quartzita com olivina Tempo do teste (h) 42 67 76 Eta CO (%) 47, 4 46,9 47, 5 33 STD BDR (cm/min) 0, 52 0, 35 0, 48 Taxa de produção (t/H) 1,056 1, 54 1,57 Taxa de coque (kg/thm) 400 400 396 Taxa de carvão (kg/thm) 123 127 124 Temperatura média do metal quente (C°) 1433 1445 1450 Si médio do metal quente (%) 1, 62 1, 71 1,53

Tabela 12. Composição de pelotas MPBO e pelotas MPBO revestidas com caulitina testadas no Alto-forno Experimental. % em peso Pelotas MPBO Pelotas MPBO revestidas com caulinita Fe 66,6 66, 4 CaO 0, 38 0, 40 MgO 1, 52 1, 49 Si02 1, 74 1,98 AI2O3 0, 33 0,52 Humidade 1,8 16

Tabela 13. Resumo dos resultados operacionais no Alto-forno Experimental que compara pelotas MPBO não revestidas com pelotas MPBO revestidas com caulinita. MPBO de MPBO revestidas com referência caulinita Tempo (h) 50 62 Volume do vento (nm3/h) 1516 1516 Enriquecimento com oxigénio (nm3/h) 101 101 Produção (t/dia) 34, 1 34,6 STD BDR (cm/min) 1,53 1, 15 BRI (-) 6,74 6,38 STD BRI (-) 0,33 0, 21 Taxa de coque (kg/thm) 4,04 403 Taxa de óleo (kg/thm) 121 118 HMSi (%) 1, 24 1, 23 34 HM Τ (° C) 14,22 14,25 HM C (%) 4, 49 4, 56 Pó de chaminé (kg/thm) 5,6 3,6 Número de deslizamentos/dia 3,8 0,0 35

REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO

Esta lista de referências citadas pelo requerente é apenas para a conveniência do leitor. A mesma não faz parte do documento de Patente Europeia. Embora muito cuidado tenha sido tomado na compilação das referências, erros e omissões não podem ser excluídos e o EPO exime-se de qualquer responsabilidade neste sentido.

Documentos de Patente citados na descrição • US 4350523 A [0011] • RU 173721 [0012] • US 4963185 A [0013]

Claims (18)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Método para melhorar a taxa de produção de ferro num alto-forno que é carregado com aglomerados contendo ferro, o método compreendendo colocar em contacto o ferro carregável queimado com uma quantidade eficaz modificadora de escória de uma dispersão de um material em partículas, em que o referido contacto compreende formar uma camada de revestimento de superfície pelo menos em partes da circunferência externa dos aglomerados que contêm ferro, e em que o referido contacto ocorre antes do carregamento do processo de alto-forno.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, em que a quantidade eficaz modificadora de escória de uma dispersão compreende qualquer material reactivo a álcali.

3. Material de acordo com a reivindicação 2, em que o material reactivo a álcali inclui qualquer material que contém qualquer óxido de alumínio ou contém qualquer óxido de silício.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, em que o material em partículas eficaz na modificação da escória é seleccionado do grupo que consiste num material que contém cal queimada, calcário, dolomita; um material que contém magnésio que compreende magnesita, olivina, serpentina e periclase; um material que contém alumínio que compreende bauxita, argilas bauxíticas, e caulinitas, 2 argilas cauliníticas, mulita, corundo, bentonita, silimanitas, argilas refractárias; um material que contém sílica que compreende quartzita ou quaisquer minerais de sílica; um material que contém óxido que compreende óxido de bário, ou um outro material típico usado como ilmenita, rutilo.

5. Método de acordo com a reivindicação 1, em que a quantidade eficaz modificadora de escória de uma dispersão compreende um sólido em partículas num líquido.

6. Método de acordo com a reivindicação 1, em que a quantidade eficaz modificadora de escória de uma dispersão é compreendido de um material eficaz e típico de redução de agregado.

7. Método de acordo com a reivindicação 6, em que o material eficaz e típico de redução de agregado é seleccionado de um grupo que consiste num material que contém cal queimada, calcário, dolomita; um material que contém magnésio que compreende magnesita, olivina, serpentina e periclase; um material que contém alumínio que compreende bauxita, argilas bauxíticas, e caulinitas, argilas cauliníticas, mulita, corundo, bentonita, silimanitas, argilas refractárias; um material que contém sílica que compreende quartzita ou quaisquer minerais de sílica; um material que contém óxido que compreende óxido de bário, ou um outro material típico usado como ilmenita, rutilo. 3

8. Método de acordo com a reivindicação 6, a quantidade eficaz de redução de agregado de uma dispersão compreende uma partícula sólida num líquido.

9. Método de acordo com a reivindicação 1, em que a quantidade eficaz de uma dispersão é compreendida de uma partícula sólida como uma mistura de qualquer material em partículas tipicamente modificador de escória e qualquer material eficaz e típico de redução de agregado.

10. Método de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que as partículas sólidas são um material sólido a temperaturas superiores a 1000 °C, ou quando aquecido forma fases sólidas a temperaturas superiores a 1000 °c.

11. Método de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que a quantidade eficaz de redução de agregado de uma dispersão compreende um ligante.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, em que o ligante compreende bentonita, argila, um material do tipo de cimento ou um material orgânico que pode ser endurecido sobre as partículas mantendo a mistura de revestimento em posição.

13. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 12, em que o material em partículas estará na gama de 0,05 pm a cerca de 500 pm. 4

14. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 13, em que mais de 50% do material em partículas tem um tamanho de partícula inferior a cerca de 45 pm.

15. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 14, em que a dispersão é compreendida de uma mistura de material finamente dividido num meio líquido tal como uma suspensão.

16. Método de acordo com a reivindicação 15, em que a suspensão de revestimento de dispersão tem um teor de sólidos entre 1% e 90% da mistura.

17. Método de acordo com a reivindicação 16, em que a suspensão de revestimento de dispersão tem um teor de sólidos de cerca de 30% da mistura.

18. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 17, em que os aqlomerados que contêm ferro estão na forma de pelotas, briquetes ou granulados.