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S I D E R U R G I A matérias-primas S I N T E R I Z A Ç Ã O

1ª Aula

PROCESSO DE AGLOMERAÇÃO DE MINÉRIO DE FERRO

São quatro os principais processos de aglomeração:

Pelotização – Pelotas

Briquetagem – Briquetes

Nodulização – Nódulos de Minério

Sinterização – Sínter

AGLOMERADOS

A própria mineração, o transporte e a movimentação do minério de ferro, produzem uma

quantidade considerável de “Finos de Minério” que não podem, dessa forma, serem

utilizados em altos-fornos, para tanto, torna-se necessário aglomerar estes finos em massas

porosas que atendam aos requisitos exigidos pelos altos-fornos. São três os principais

processos de aglomeração: pelotização, briquetagem e sinterização.

Pelota Sinter Bitolado


Pelotização:

A pelotização consiste em aglomerar finos umedecidos de minério na

forma de pequenas bolas (Pelotas). O processo consiste em moer

finamente o minério, em seguida adiciona-se água e aditivos

(Aglomerantes, geralmente a bentonita) em seguida os finos assim

preparados são levados para dispositivos mecânicos na forma de tambor,

cone ou disco, que por meio de rotações produzem as “Pelotas Cruas”.

Estas pelotas possuem baixa resistência mecânica e então são levadas para

os fornos de cozimento ponde por elevação de temperatura, as pelotas são

endurecidas atingindo alta resistência mecânica. Os aparelhos empregados

para formar as pelotas cruas são de três tipos: tambor, disco e cone.


Pelotização:

– Tipo Tambor:

Neste pelotizador a mistura de minério e aglutinante recebe água e a massa sofre

em seu interior um rolamento contínuo pelotizando-se em vários tamanhos, cuja

granulação média vai depender da velocidade de rotação do tambor. Como as

pelotas no final devem ter uma granulometria uniforme, a descarga do aparelho é

classificada para separação de um produto com tamanho de 1/8” a 3/8” (valor

médio ½”). As pelotas mais finais que 3/8” retornam à alimentação como carga

circulante, ou retorno.

– Tipo Disco:

Neste, a trajetória das pelotas mais finas fica na parte mais interna e, à proporção

que aumentam de diâmetro, vão se deslocando para a periferia, onde são

descarregadas com certo tamanho uniforme, não havendo, portanto, necessidade

de classificação.

– Tipo Cone:

As pelotas se formam no mesmo princípio anterior, porém neste caso as pelotas

mais finas ficam segregadas no fundo, isto é, na parte de menor diâmetro do cone,

e vão se deslocando com seu crescimento para a parte da frente de maior

diâmetro, onde são descarregadas também com uma granulação uniforme.


Tipo Tambor Tipo Disco Tipo Cone


BRIQUETAGEM:

É o mais antigo método de aglomeração de “Finos de Minério”. A briquetagem

consiste em moer o minério, em seguida adiciona-se um aglomerante e promove-

se a compressão em moldes podendo ou não haver fornecimento de calor.

Os briquetes são confeccionados em prensas cilíndricas. Em linhas gerais,

consiste de duas matrizes cilíndricas em aço de alta tenacidade, girando em

sentido contrário, as quais apresentam em sua periferia reentrâncias semi-ovóides

correspondentes à metade de um briquete. Com a rotação das matrizes, essas

reentrâncias chegam uma em frente as outras, enchem-se e comprimem uma

certa quantidade de mistura, que sai depois inferiormente na forma de um

briquete ovóide, como mostra a figura no slide seguinte.


BRIQUETAGEM:

A prensa de fabricação depende principalmente do tamanho desses briquetes, das

características do material e da fluidez de mistura. Normalmente, essa pressão

pode variar desde 100 a 200 Kg/cm2 por exemplo para finos de carvão e até 500 a

600 Kg/cm2 para finos de minérios de ferro.

A mistura é prensada a frio ou a quente (até cerca de 150ºC) para obter-se os

aglomerados crus, que no caso têm a designação particular de briquetes, e que

devem ter resistência adequada para empilhamento ou tratamento posterior, se

for o caso.


NODULIZAÇÃO:

A nodulização pode ser considerada como uma variedade de sinterização

desenvolvida em fornos rotativos cilíndricos e mais indicada para aglomeração de

poeiras de fornos. Os aglomerados obtidos denominam-se nódulos e são como o

sínter fragmentos de vários tamanhos com acentuadas porosidades.

Consiste em carregar em forno rotativo cilíndrico, semelhante aos usados na

fabricação de cimento, uma mistura úmida de finos de minério, moinha de coque

ou carvão de madeira (cerca de 2%) e eventualmente fundentes, em contra

corrente com os gases da combustão levada a efeito com bom excesso de ar. À

medida que a mistura progride no forno, tem-se nela a seqüência: secagem, pré-

aquecimento, queima do combustível e oxidação parcial na parte final do forno,

após queima completa da moinha de coque ou carvão.

O esfriamento dos nódulos é feito em um túnel ventilado com ar, que depois vai

ser utilizado aquecido na combustão do gás ou óleo empregado para aquecer o

forno.


NODULIZAÇÃO:

Ressalvas:

- A nobulização é mais econômica do que a Sinterização, quando há

disponibilidade de gás de alto-forno.

- O custo mais elevado de manutenção desaconselha sua aplicação geral.

- A redutibilidade do nódulo é inferior à do sínter.

- O “Coke Rate” é sempre maior com o uso de nódulos em alto-forno


SINTERIZAÇÃO:

A sinterização é o mais importante dos processos de aglomeração. Possibilita além

do aproveitamento dos “Finos de Minério” o aproveitamento dos finos de coque.

Tipos de Sinterização:

- Sinterização Contínuas

- Sinterização Descontínua

Podemos dizer que, metalurgicamente, todos os processos se baseiam no mesmo

princípio.

AGLOMERADOS

SINTERIZAÇÃO:

O sínter é produto da aglomeração a quente, de pequenas partículas de minério de ferro em

mistura com fundentes e finos de coque, possibilitando o aproveitamento dos mesmos. A

Sinterização consiste essencialmente em, após misturar e homogeneizar, um conjunto de

matérias primas com uma umidade adequada, e certo teor de combustíveis, submeter à

mistura a uma semifusão redutor-oxidante a temperaturas da ordem 1.200 a 1.400 ºC, o

produto resultante é denominado sínter. O material poroso resultante é resfriado e tratado

mecanicamente até atingir a adequação necessária para uso nos altos-fornos.

Matéria Prima:

FINOS DE

MINÉRIO DE

FERRO,

FUNDENTES E

FINOS DE

COQUE.

Produto:

SINTER

FUNÇÃO DA CAL

Exemplo de material do silo:

AGLOMERADOS

Visão esquemática do misturador:

CONTROLE DE VELOCIDADE DO MISTURADOR 6)

Misturador e Micropelotizador:

AGLOMERADOS SINTERIZAÇÃO:

AGLOMERADOS

SINTERIZAÇÃO:

Sistema de carregamento.

PROCESSO CONTÍNUO/EQUIPAMENTOS

Silo de Bedding

O silo de bedding está localizado anterior ao silo de mistura e tem por finalidade fazer, a

estocagem do material que irá fazer a proteção do grelhado na máquina


Silo de Mistura:

A fim de se ter continuidade

operacional na máquina de sínter

caso haja parada em equipamentos

de misturamento, existe o silo de

mistura que deve ter volume

suficiente para suportar paradas de

“5” a “15” min.


Rolo de Mistura

Equipamento que faz parte do sistema de carregamento da máquina de sínter. A matéria-prima

vinda do misturador é distribuída para a máquina através da rotação deste rolo. À maior ou

menor variação da velocidade do rolo, se tem menor ou maior permeabilidade na máquina

mudando as características do processo de sinterização.

Este rolo fica acoplado às sondas da máquina, que visam manter a altura da camada

constantemente uniforme. Quando há uma variação na altura da camada, as sondas aumentam

ou diminuem a rotação do rolo.

CARREGAMENTO DE MÁQUINA DE SINTER

1 – ROLO ALIMENTADOR

2 – SILO DE MISTURA

3 – CHAPA DEFLETORA

4 – RASPADOR AUTOMÁTICO

5 – SONDA

6 – COBERTURA DE BORRACHA

7 – GRELHADO

2

1

6

7

5

4

3


Itens a serem observados no carregamento da

máquina de sinter

- Limpeza da chapa defletora

CARREGAMENTO DE MÁQUINA DE SINTER Itens a serem observados no carregamento da

máquina de sinter

- Altura da camada


Tubo de vento

DAMPER’S DO EXAUSTOR 8)

8.1 Forma de controle

PROCESSO DE SINTERIZAÇÃO

Sistema de Exaustão

PROCESSO DE SINTERIZAÇÃO 9)

9.6 Zona de sinterização

AGLOMERADOS Estrutura do Aglomerado Sinterizado:


Esteira

Resfriamento

Britador

Peneiramento

Estoque de

Sinter Alto-Forno

Finos

Mistura

CONTROLE DE QUALIDADE DO SINTER

- Análise física

- Análise química

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