PT1721019E - Método para a produção de uma mistura de sinterização crua - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO

"MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE UMA MISTURA DE SINTERIZAÇÃO CRUA" A presente invenção diz respeito à produção de uma mistura de sinterização crua contendo minério com finos, pelo menos um aditivo, materiais residuais de sinterização de um processo de sinterização subsequente e, opcionalmente, um ligante, que ocorre através de mistura e subsequente granulação, bem como um sistema para a condução do processo. Método do tipo anteriormente descrito são por exemplo conhecidos através da EP 0 199 818 Al, da JP 62-174333 A, a Ep 0415 146 Al e da ISIJ International, vol 33 (1993), n°4, páginas 454 a 461. Em todos estes métodos conhecidos dá-se uma granulação fina do material sinterizado no seguimento da necessária redução do material sinterizado após a sinterização, que resulta desvantajosa no subsequente processamento do minério sinterizado. Esta granulação fina, de seguida também designada como retorno, é assim devolvida e o material de carga, portanto o minério com granulação fina e o aditivo, admitido, subsequentemente misturado e novamente granulado, bem como sinterizado de seguida. O material sinterizado é altamente abrasivo e provoca um elevado desgaste nas peças do sistema com as quais o material sinterizado entra em contacto na produção da mistura de sinterização. Ocorre em especial um elevado desgaste destas instalações quando se procura alcançar um elevado rendimento por unidade de tempo. Ocorre então um desgaste prematuro das instalações e com isto uma má taxa 2 de utilização das instalações para a produção de tais misturas de sinterização crua. A invenção tem por objectivo criar um método e um dispositivo para a realização do método que apesar do retorno do material sinterizado permita rendimentos elevados, em que contudo possam ser evitadas falhas operacionais ocasionadas por falhas de peças do sistema e que não ocorram intervalos de espera a espaços demasiado curtos.

Este objectivo é atingido de acordo com a invenção através da adição do material sinterizado de retorno após a mistura do minério com o aditivo e com o ligante opcional previsto.

Foi demonstrado que através de um salto do processo de mistura no retorno do material sinterizado de retorno a disponibilidade de uma instalação para produção de uma mistura de sinterização aumenta significativamente e que para além disso podem ser obtidas enormes aumentos de rendimento nesta instalação. É assim possível alcançar um rendimento de mais de 500 t/h.

Para além disso a adição de retorno é apenas vantajosa para o curso do processo de granulação imediatamente antes da granulação ou já durante a granulação, porque por um lado as partículas mais abrasivas do material sinterizado de retorno funcionam como núcleo para os granulados a formar e porque por outro lado o material fino do retorno serve como parte necessária da formação do granulado durante o processo de rolamento. 3

De acordo com uma primeira realização preferida o material sinterizado é adicionado antes da granulação. Isto não significa contudo que o material sinterizado seja adicionado logo durante a mistura, caso já se tenham formado granulados durante a mistura. Pelo contrario, o material sinterizado de retorno é adicionado antes de um designado processo final de granulação, no qual é formado o granulado da dimensão desejada do material de mistura, mesmo quando o material de mistura contém já algum pequeno granulado resultante da mistura. 0 material sinterizado de retorno pode assim por exemplo ser adicionado no trânsito do material de mistura de um dispositivo de mistura para um dispositivo de granulação.

De acordo com uma outra realização preferencial o material sinterizado de retorno é adicionado durante o processo de granulação, preferencialmente durante o processo final de granulação.

De preferência, a mistura do material sinterizado de retorno é variável, isto é, é ajustável desde após a mistura até pouco antes da conclusão do granulado. Desta forma, o processo é muito adaptável às diferentes condições de funcionamento. Por exemplo, uma parte do material sinterizado de retorno pode ser adicionado antes da granulação e uma outra parte durante a granulação. Também é possível, ao utilizar um tambor de granulação, modelar de forma variável o local em que é introduzido o material sinterizado de retorno no tambor de granulação, de forma a que se possa introduzir o material sinterizado de retorno no início ou já num estádio posterior do processo. 4

Preferencialmente é adicionado um combustível numa fase da granulação em que se apresentem granulados verdes em formação para um processamento posterior de um tamanho desejado, como por exemplo apresentado na patente austríaca A 1110/2003.

De acordo com uma realização especialmente preferencial a mistura é implementada como mistura intensiva, em que o material de mistura é misturado num receptáculo através de uma ferramenta de mistura, em que entre o receptáculo e a ferramenta de mistura ocorre um movimento relativo. Já se demonstrou na mistura intensiva que o desgaste através do material sinterizado ocorre em dimensões elevadas, o que faz com que seja especialmente vantajosa a combinação da mistura intensiva com um retorno do material sinterizado após a mistura intensiva. Através da mistura intensiva atingem-se rendimentos especialmente elevados. Aqui chega-se nomeadamente a uma convergência especialmente intensa e rápida das partículas a misturar, de forma a que um processo de granulação subsequente também se realize rapidamente. Uma outra vantagem reside na distribuição homogénea das partículas misturadas, pelo que é assegurada uma muito boa qualidade de um material sinterizado. Através das medidas propostas pela invenção é evitada a sobrecarga de um misturador intensivo pelo material sinterizado de retorno.

Através da utilização de uma mistura intensiva atinge-se para além disso no sistema de sinterização uma elevada produtividade e uma redução do consumo de energia. Para além disso, desta forma é possível produzir a sinterização com uma qualidade muito boa e estável, através da qual se pode influenciar positivamente a produtividade e consumo de 5 energia no processamento posterior de um minério sinterizado, por exemplo numa fornalha.

Um sistema para produção de uma mistura de sinterização crua contendo minério com finos, pelo menos um aditivo, material sinterizado de um processo de sinterização subsequente e eventualmente um ligante, cujo sistema apresenta um misturador para o minério, o aditivo e eventualmente o ligante adicionado, ao qual está subordinado um dispositivo de granulação, é caracterizado por o dispositivo de granulação ser concebido como um tambor de granulação e por estar previsto um material sinterizado de retorno da mistura transportado pelo dispositivo de transporte.

Preferencialmente o dispositivo de transporte para material sinterizado de retorno conduz a um dispositivo de transporte que leva do misturador ao tambor de granulação.

Pode ser contudo também vantajoso quando se projecta um dispositivo de transporte do material sinterizado de retorno no tambor de granulação, pelo que vantajosamente o local de distribuição do dispositivo de transporte para o material sinterizado de retorno dentro da extensão longitudinal do tambor de granulação é variável, e em que a velocidade de transporte do dispositivo de transporte para o material sinterizado de retorno também é variável de acordo com o objectivo.

Como misturador pode ser utilizado um tambor de mistura, sendo contudo uma variante especialmente preferível caracterizada por o misturador ser concebido como misturador intensivo, em que o misturador apresenta um 6 receptáculo no qual se projecta uma ferramenta de mistura e em que o movimento relativo entre o receptáculo e a ferramenta de mistura é ajustável.

Desta forma é concebido convenientemente o misturador como misturador de poço horizontal ou vertical com lâminas ou pás dispostas pelo menos num poço.

Preferencialmente é previsto dentro do tambor de granulação um dispositivo de adição para combustível, como coque, em que o local de descarga do dispositivo de adição é previsto na direcção de alimentação da mistura de sinterização para o local de descarga para o material sinterizado de retorno.

Também é possível construir integralmente o misturador com o tambor de granulação, em que uma primeira parte do dispositivo, tendo em vista o rendimento do material a misturar, é construído como misturador, especialmente como misturador intensivo, e uma outra parte como tambor de granulação. A invenção permite, como já acima mencionado, elevados rendimentos. Um sistema de acordo com a invenção pode ser concebido para um rendimento de mais de 500 t/h de mistura sinterizada crua. A invenção é de seguida explicada em detalhe através da representação esquemática dos exemplos de realização ilustrados nas figuras 1 a 3.

De acordo com a realização apresentada na Figura 1, os minerais e materiais aditivos, que podem ser também combustível, como por exemplo coque, são tratados como 7 material aditivo, são retirados de receptáculos 1 dispostos ao lado uns dos outros através de dispositivos de balança em relações pré-determinadas, e atingindo um dispositivo de reunião, como uma correia transportadora 2, que transporta este material para um misturador 3, que preferencialmente é concebido como misturador de alto rendimento, como será descrito adiante.

Imediatamente antes da colocação destes materiais no misturador 3, os materiais são ainda adicionados através da introdução 4 de um ligante, como por exemplo cal. No misturador 3, para optimização do processo de mistura e também do processo de aglomeração subsequente, é adicionada água em quantidade definida através de um tubo 5, para obter uma determinada humidade óptima. A mistura trazida do misturador 3 chega através de um dispositivo de transporte, como uma correia de transporte 6 para um dispositivo de granulação 7, no qual a mistura é granulada e no qual também a humidade final necessária é ajustada através de uma alimentação por água 8. 0 material sob formação progressiva de granulados verdes, que devem apresentar no fim preferencialmente uma dimensão entre 2 a 8 mm, vai de uma extremidade de introdução do tambor de granulação 7 a uma extremidade de introdução oposta, de onde pode ser conduzido para fases posteriores de processamento. Uma tal fase posterior de processamento ocorre - como descrito de seguida - através de sinterização. 0 tambor de granulação 7 do exemplo apresentado é disposto na horizontal; pode contudo também ser disposto de forma 8 ligeiramente inclinada para aumento da eficiência. Isto serve também para o misturador 3.

Preferencialmente o granulado verde, denominados grânulos verdes, ao alcançar a sua dimensão nuclear óptima de até 8 mm é coberto com um combustível de grão fino, preferencialmente coque fino. Isto acontece dentro do tambor de granulação 7, em que é previsto um dispositivo de adição 9 para o combustível numa determinada posição da extensão longitudinal do tambor de granulação 7. Este dispositivo de adição 9 é construído preferencialmente como correia transportadora, cujo local de descarga e local de lançamento 10 determina a zona 11 na qual o combustível é adicionado ao granulado verde. A deposição do combustível na correia transportadora 9 resulta através de um receptáculo 12, uma banda de peso 13 e uma calha de alimentação 14. O combustível pode ser previsto com ligante de grão fino, como por exemplo com cal, cal hidratada ou escória. A correia de transporte 9 projecta-se preferencialmente por uma extremidade do tambor de granulação 7 para dentro desta e prolonga-se na longitudinal do tambor de granulação 7.

Em vez de uma correia de transporte 9 podem ser previstos outros dispositivos de adição, por exemplo um transportador em caracol ou uma caleira de transporte, etc. É vantajoso variar a zona 11 de lançamento do combustível, isto é a zona do primeiro contacto do combustível com os granulados verdes, o que pode ser efectuado através da alteração da velocidade da correia transportadora, de forma a que a parábola de lançamento para o combustível seja 9 alterada. Isto pode também ser alcançado através da colocação da correia transportadora na longitudinal do tambor de granulação 7, como é possível observar na figura através de uma seta dupla 15. A partir da zona do primeiro contacto do granulado verde com o combustível, o granulado verde é coberto com o combustível e assim estabilizado; um crescimento posterior do granulado verde é desta forma evitado. Uma quantidade de combustível eventualmente já existente, portanto do coque adicionado preferencialmente, é distribuída entre o granulado verde coberto. 0 misturador 3 é construído como misturador de elevado rendimento e apresenta um poço 16 movido na horizontal, no qual se encontram dispostas radialmente para fora lâminas e pás. Na utilização de um tal misturador de elevado rendimento, a humidade do granulado verde pode ser minimizada, pelo que pode ser alcançado um aumento de produtividade na máquina de sinterização. Para além disso os materiais são distribuídos de forma especialmente homogénea na mistura, razão pela qual é assegurada uma qualidade consistente do produto final. É crucial o movimento relativo entre o tambor 18 do misturador de alto rendimento e as pás 17. 0 granulado verde formado desta forma é de seguida conduzido por um dispositivo de transporte 19 para uma máquina de sinterização 20, introduzido na sua grelha móvel 21 e sinterizado após a ignição através de uma cobertura de ignição 22. O material sinterizado pronto é reduzido a partículas na extremidade de saída da máquina de sinterização 20 através de um dispositivo de redução a 10 partículas 23, de seguida é arrefecido através de um dispositivo de arrefecimento 24 e levado para uma outra secção de redução e filtragem 25. Nesta secção de redução e filtragem 25 o material sinterizado reduzido é reduzido ainda mais, fundamentalmente através de um moinho de cilindros. Formam-se então partículas da ordem dos 0 a 50 mm. As partículas mais pequenas da ordem dos 5 mm são reunidas num receptáculo 26 como material sinterizado e após pesagem numa determinada quantidade por unidade de tempo são juntas ao material de mistura do misturador 3 formado de minério, aditivo e ligante, e colocadas na correia de transporte 6 que liga o tambor de granulação 7 ao misturador 3, como é visível através da representação esquemática do dispositivo de transporte 27.

As partículas, que apresentam preferencialmente um tamanho entre os 10 e os 20 mm, são transportadas numa quantidade determinada para a máquina de sinterização 20 como superfície de grelha, como mostrado na linha 28. Se a quantidade de partículas com este tamanho ultrapassar a dimensão exigida pela superfície de grelha, estas partículas são transportadas com as outras partículas para continuarem a ser alvo de processamento. O gás residual de escape resultante do processo de sinterização é transportado através de um colector 29 de um dispositivo de tratamento de gases 30 e de seguida conduzido por uma chaminé 31.

De acordo com a Figura 2, o material sinterizado é colocado numa correia transportadora 32, que se projecta no tambor de granulação 7 e aí é descarregado num determinado local na extensão longitudinal do tambor de granulação. Existe a 11 possibilidade de variar este local através do deslocamento na longitudinal da correia transportadora 32.

De acordo com a Figura 2, o misturador 3 é construído se necessário como misturador intensivo, em que nos contentores 33 se projectam um ou mais poços verticais 16 com pás 17 movidos por um motor M.

Pode ser observada na Figura 3 uma outra possibilidade da colocação do material sinterizado de retorno; o material sinterizado de retorno é levado de acordo com a Figura 3 através de uma calha 34 para o tambor de granulação 7. A adição do material sinterizado de retorno após o processo de mistura permite inserir o misturador intensivo 3 anteriormente descrito, o que permite uma elevada produtividade e uma redução do consumo de energia. Para além disso produz-se a sinterização com níveis de qualidade de estabilidade muito bons, o que mais uma vez influencia positivamente a produtividade e consumo de energia de processamentos posteriores, por exemplo num alto-forno.

Lisboa, 5 de Maio de 2010

Claims (16)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Processo para produzir uma mistura de sinterização crua, contendo minério com finos, pelo menos um aditivo, material sinterizado de retorno de um processo de sinterização subsequente e opcionalmente um ligante, através de mistura e granulação, caracterizado por o material sinterizado de retorno ser adicionado após o minério ser misturado com o aditivo e com o ligante opcional.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o material sinterizado de retorno ser adicionado antes da granulação, preferencialmente durante o processo de granulação final.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o material sinterizado de retorno ser adicionado durante o processo de granulação, preferencialmente durante o processo de granulação final.

4. Processo de acordo com uma ou mais das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o ponto em que o material sinterizado de retorno ser adicionado poder ser variável, isto é, poder ser fixado desde após a mistura a pouco antes da conclusão do granulado.

5. Processo de acordo com uma ou mais das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o combustível ser adicionado durante a etapa de granulação em que os 2 grânulos não-sinterizados que se estão a formar são do tamanho desejado para processamento posterior.

6. Processo de acordo com uma ou mais das reivindicações 1 a 5, caracterizado por a mistura ser realizada como mistura intensiva, em que o material a ser misturado é misturado num receptáculo através de uma ferramenta de mistura, com um movimento relativo a ocorrer entre o receptáculo e a ferramenta de mistura.

7. Sistema para executar o processo de acordo com a reivindicação 1, que apresenta um misturador (3) para misturar o minério, o aditivo e o ligante que é opcionalmente adicionado, e em que a jusante do misturador existe um dispositivo de granulação (7) , caracterizado por o dispositivo de granulação ser concebido como um tambor de granulação (7), e em que é fornecido um dispositivo de transporte (27, 32, 34) que alimenta a mistura com material sinterizado de retorno.

8. Sistema de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o dispositivo de transporte (27) para material sinterizado de retorno levar a um dispositivo de transporte (6) que leva do misturador (3) ao tambor de granulação (7).

9. Sistema de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado por o dispositivo de transporte (32, 34) que devolve o material sinterizado se projectar para dentro do tambor de granulação (7). 3

10. Sistema de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o local de descarga do dispositivo de transporte (32, 34) para descarregar o material sinterizado de retorno ser variável dentro da extensão longitudinal do tambor de granulação (7).

11. Sistema de acordo com uma ou mais das reivindicações 7 a 10, caracterizado por a taxa de transporte do dispositivo de transporte (32) para o material sinterizado de retorno ser variável.

12. Sistema de acordo com uma ou mais das reivindicações 7 a 10, caracterizado por o misturador (3) ser concebido como um misturador intensivo, o misturador (3) tendo um receptáculo (18, 33) no qual se projecta uma ferramenta de mistura (16, 17), e sendo possível determinar um movimento relativo entre o receptáculo (18, 33) e a ferramenta de mistura (16, 17) .

13. Sistema de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por o misturador (3) ser concebido com um misturador com um poço horizontal ou vertical com lâminas ou pás (17) dispostas em pelo menos um poço (16) .

14. Sistema de acordo com uma ou mais das reivindicações 7 a 13, caracterizado por ser fornecido um dispositivo de adição (9) para adicionar combustível, como coque, dentro do tambor de granulação (7) , o local de descarga (10) do dispositivo de adição (9) ser previsto a jusante do local de descarga para descarregar o material 4 sinterizado de retorno, como visto na direcção em que a mistura de sinterização crua é transportada.

15. Sistema de acordo com uma ou mais das reivindicações 7 a 14, caracterizado por o misturador ser formado integralmente com o tambor de granulação.

16. Sistema de acordo com uma ou mais das reivindicações 7 a 15, caracterizado por o sistema ser concebido para uma capacidade de mais de 450 t/h, em particular para uma capacidade de mais de 500 t/h, de mistura de sinterização crua. Lisboa, 5 de Maio de 2010