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METALURGIA EXTRATIVA: REDUÇÃO NÚCLEO INTERNO NÚCLEO EXTERNO MANTO MANTO SUPERIOR CROSTA 99% DA MASSA DA CROSTA ATÉ 5 km TERRESTRE SÃO CONSTITUÍDOS POR APENAS NOVE ELEMENTOS... OXIGÊNIO (47 %)... ...SILÍCIO (27 %)... ...ALUMÍNIO (8 %)... ...FERRO (5 %)... ...CÁLCIO (4 %)... ...SÓDIO (3 %)... ...POTÁSSIO (2,5 %)... ...MAGNÉSIO (2 %)... ...E TITÂNIO (0,5 %). CHUMBO, ZINCO, ESTANHO, NÍQUEL, CROMO, COBRE, NIÓBIO E TUNGSTÊNIO... O 1% RESTANTE É COMPOSTO POR DEZENAS DE OUTROS ELEMENTOS, DENTRE OS QUAIS IMPORTANTES METAIS DE INTERESSE INDUSTRIAL: MINÉRIO DE FERRO ◼ O FERRO é o metal mais utilizado pelo homem: É encontrado em quantidades abundantes no interior da crosta terrestre (corresponde a 5% DE TODA A MASSA DA CROSTA). O custo de produção das ligas ferrosas é relativamente baixo. Pode apresentar múltiplas propriedades físico-químicas (obtidas com adição de outros elementos de liga), POSSUINDO UMA EXTENSA VARIEDADE DE APLICAÇÕES. O Brasil possui uma das maiores reserva de minério de ferro do mundo. MINÉRIO DE FERRO Gemeos Realce Gemeos Realce A INDÚSTRIA SIDERÚRGICA As usinas de aço, de acordo com seu processo produtivo, classificam- se em: ◼ INTEGRADAS: operam as três fases básicas: REDUÇÃO DO MINÉRIO, PRODUÇÃO DO AÇO (REFINO) e a LAMINAÇÃO. ◼ SEMI-INTEGRADAS: operam duas fases, REFINO e LAMINAÇÃO. Partem de ferro gusa, ferro esponja ou sucata metálica adquiridas de terceiros, que são transformados em aço em aciarias elétricas e posteriormente laminados. ◼ NÃO-INTEGRADAS: operam apenas uma fase do processo, REDUÇÃO ou LAMINAÇÃO. Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce A INDÚSTRIA SIDERÚRGICA ◼ As usinas de aço, de acordo com seu processo produtivo, classificam-se em: SIDERÚRGICAS INTEGRADAS SEMI- INTEGRADAS NÃO- INTEGRADAS Minério→ aço → laminação Aço → laminação Minério OU laminação PRODUÇÃO DO FERRO ◼ Para se extrair o ferro do minério, é preciso então retirar o oxigênio ao qual está combinado. Este é o primeiro passo para se produzir o aço. ◼ Isso é feito através do processo conhecido como REDUÇÃO. ◼ Nesse processo, o carbono, presente no carvão vegetal, no coque ou no gás natural, é o AGENTE REDUTOR, liga-se ao oxigênio que se desprende do minério com a alta temperatura, deixando livre o ferro: Fe2O3 + 3 CO →2 Fe +3 CO2 Fe2O3 + 3 C →2 Fe +3 CO ◼ Atualmente há duas técnicas mais importantes para a redução do minério de ferro: o ALTO-FORNO e a REDUÇÃO DIRETA. Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce SIDERÚRGICA COM ALTO FORNO ◼ São industrias siderúrgicas que reduzem o minério de ferro no ALTO- FORNO, produzindo FERRO GUSA LÍQUIDO, o qual é posteriormente transformado em aço com o uso de oxigênio em um equipamento chamado CONVERSOR. ◼ O ALTO-FORNO é o PRINCIPAL EQUIPAMENTO da indústria siderúrgica a coque. ◼ Consiste em um vaso cilíndrico de aço de grande altura, revestido internamente por tijolos refratários. ◼ É no alto-forno que ocorre a REDUÇÃO do minério de ferro, empregando o carvão como agente redutor. Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Nota A indústria siderúrgica a coque é aquela que utiliza o coque como combustível para produzir ferro e aço. O coque é um material obtido a partir do carvão mineral, que passa por um processo de destilação seca, no qual é aquecido a altas temperaturas na ausência de ar, originado em um material duro e poroso que queima de forma uniforme e controlada. Na indústria siderúrgica a coque, o coque é utilizado como fonte de calor em altos fornos para produzir ferro-gusa, uma liga de ferro e carbono. Esse ferro-gusa é então refinado em outras etapas do processo para produzir aço, que é um material mais resistente e versátil que o ferro-gusa. PRODUÇÃO DO FERRO GUSA: ALTO-FORNO O ALTO-FORNO Tecnologia dos Materiais Siderurgia MATÉRIAS-PRIMAS DA INDÚSTRIA SIDERÚRGICA COM ALTO FORNO 1. MINÉRIO DE FERRO: a mais importante matéria prima para a produção do ferro, tanto em quantidade, quanto em custo. 2. CARVÃO: tem 3 funções: COMBUSTÍVEL. REDUTOR DO MINÉRIO. FORNECEDOR DO CARBONO, principal elemento de liga. 3. FUNDENTE (calcário): reage com as impurezas do minério e do carvão, formando a ESCÓRIA. Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce MATÉRIAS-PRIMAS DA INDÚSTRIA SIDERÚRGICA COM ALTO FORNO Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce ◼ A produção de minério de ferro (matéria-prima do aço), no Brasil, foi de 410 milhões de toneladas em 2019. ◼ O Brasil é o segundo maior exportador global de minério de ferro e tem a segunda posição no ranking de reservas: debaixo do solo brasileiro há pelo menos 29 bilhões de toneladas. ◼ As maiores reservas atualmente estão nos estados de Minas Gerais e do Pará. ◼ A China é o maior importador de minério de ferro do Brasil, que usa o material para fabricar aço para consumo próprio. MINÉRIO DE FERRO MINÉRIO DE FERRO ◼ Basicamente, o minério de ferro é uma rocha que contém altos teores de ferro. ◼ Os principais são: 1. MAGNETITA: Fe3O4 De cor cinza escura a preta; Magnética contém 72,4%p de ferro. Peso específico: 5,26 a 5,18g/cm3 Dureza: 5,5 a 6,5 na escala Mohs Ocorre principalmente na Suécia e Rússia Gemeos Realce MINÉRIO DE FERRO 2. HEMATITA: Fe2O3 Cor cinza brilhante ao ser fraturada e vermelho marrom depois de certo tempo de exposição às intempéries. contém 69,9%p de ferro Peso específico 4,9 a 5,3 g/cm3 Dureza 5,5 a 6,5 na escala Mohs Gemeos Realce MINÉRIO DE FERRO 3. LIMONITA: Fe2O3·nH2O, Óxido de ferro hidratado Contém de 52,3 a 60,3%p de Ferro. De cor amarelada a marrom Resulta da ação do intemperismo e aparece associada a outros óxidos em rochas sedimentares. http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:LimoniteUSGOV.jpg Gemeos Realce MINÉRIO DE FERRO 4. SIDERITA: FeCO3 Carbonato de ferro Contém 48,3%p de Ferro. Peso específico de 3,83 a 3,88 g/cm3 Cor clara a cinza esverdeado Associada com carbonatos de cálcio e magnésio Gemeos Realce MINÉRIO DE FERRO Além dessas podem ser citados: PIRITA: FeS2 Depois de ustulado para produção do ácido sulfúrico, transforma- se em óxido de ferro. ILMENITA: FeTiO3 36,8% de ferro; 31,5% de titânio e 31,6% de oxigênio. Na exploração do titânio o ferro é recuperado como um subproduto Gemeos Realce Gemeos Realce MINÉRIO DE FERRO BENEFICIAMENTO DO MINÉRIO DE FERRO ◼ O minério de ferro passa inicialmente por um processo de BENEFICIAMENTO, com a finalidade de torná-lo mais adequado para a utilização no alto-forno. ◼ Da carga do alto-forno se exige uniformidade e, principalmente, isenção de finos, faixa de granulometria estreita e suficiente resistência mecânica para assegurar boa permeabilidade à coluna de carga. ◼ O beneficiamento consiste em uma série de operações: britamento, moagem, peneiramento, concentração, classificação e posterior AGLOMERAÇÃO. Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce AGLOMERAÇÃO ◼ O processo de aglomeração produz aglomerados de minério, carvão e aditivos (calcário) e tem como objetivo: MELHORAR A PERMEABILIDADE DA CARGA REDUZIR O CONSUMO DE CARVÃO ACELERAR O PROCESSO DE REDUÇÃO. ◼ Os principais processos de aglomeração são a PELOTIZAÇÃO e a SINTERIZAÇÃO. Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce AGLOMERAÇÃO https://youtu.be/SVWNGIhgNEc SINTERIZAÇÃO ◼ Por meio deste processo são obtidos blocos feitos com partículas de minério de ferro, carvão moído, calcário e água. Isso tudo é misturado até se obter um aglomerado. Depois, essa mistura é colocada sobre uma grelha e levada a um tipo especial de equipamento que, com a queima de carvão, atinge uma temperatura entre 1.000ºC e 1.300ºC. Com esse aquecimento, as partículas de ferro unem-se umas às outras e acabam formando um só bloco poroso,que ainda quente, é quebrado em pedaços menores chamados sínter. Gemeos Realce Gemeos Realce PELOTIZAÇÃO ◼ Nesse processo, o minério de ferro bem fino é umedecido para formar um aglomerado. O aglomerado é, então, colocado em um tipo de moinho em forma de tambor. Conforme esse tambor gira, os aglomerados vão sendo unidos até se transformarem em pelotas. Depois disso, essas pelotas são submetidas à secagem e queima para endurecimento. Gemeos Realce Gemeos Realce ◼ O carvão mineral é uma massa compacta estratificada de matéria vegetal cujo processo de decomposição foi interrompido como resultado da ação geológica. ◼ Os carvões são rochas sedimentares de estrutura bastante heterogênea devido aos vários constituintes de diferentes tipos de plantas e do estado em que se iniciou o processo de fossilização. ◼ As moléculas dos constituintes do carvão mineral, se submetidas a temperaturas elevadas, decompõem-se formando gases, líquidos e compostos sólidos de peso molecular mais reduzido e um resíduo sólido chamada de COQUE. ◼ Para a produção do COQUE metalúrgico esta decomposição é realizada a temperaturas elevadas, da ordem de 900ºC a 1100ºC. CARVÃO MINERAL Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce COQUE ◼ O COQUE (principal combustível do alto-forno) é obtido da destilação do carvão mineral, o qual é aquecido a altas temperaturas em câmaras especiais , na ausência de ar, durante 17 a 18 horas. ◼ A coqueificação se realiza em grandes câmaras que medem de 12 a 13 metros de comprimento e 3,5 a 4,0 m de altura, com paredes de alvenaria, dispostas paralelamente, de tal modo que, entre duas sucessivas, forme-se um sistema vertical de canais de chamas que as aquecem. ◼ Dezenas delas são dispostas em bateria e ao conjunto dessas células, dá-se o nome de COQUERIA, unidade industrial para a fabricação de coque em larga escala. Gemeos Realce Gemeos Realce COQUEIFICAÇÃO CARVÃO VEGETAL ◼ Na siderurgia brasileira, o carvão vegetal participa ainda com parcela substancial da produção, cerca de 42% de todo aço produzido. ◼ As usinas NÃO INTEGRADAS, sem aciaria ou laminação que se dedicam ao abastecimento de gusa para as fundições são as que mais utilizam o carvão vegetal proveniente de florestas de eucaliptos. ◼ Devido as suas qualidades de combustível e redutor e seu elevado grau de pureza, o carvão de madeira é considerado matéria prima superior. FUNDENTE ◼ As impurezas do minério de ferro, como a sílica e a alumina são de elevado ponto de fusão. ◼ A principal função dos fundentes é tornar estas substâncias mais fusíveis. ◼ Outra função é fornecer substâncias que combinem preferencialmente com estas impurezas em vez de deixá-las no metal, formando uma escória fluida. ◼ O principal fundente é o CALCÁRIO (CaCO3). Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce FUNDENTE ◼ O principal fundente é o CALCÁRIO (CaCO3). ◼ Tem a função de transformar a ganga do minério numa escória fluida que se separa do gusa Gemeos Realce OUTRAS MATÉRIAS-PRIMAS ◼ MANGANÊS: é utilizado tanto no alto-forno (na forma de minério), como no processo de fabricação do aço (como liga ferro-manganês). FUNÇÃO: elemento DISSULFURANTE e DESOXIDANTE. Minério mais importante: PIROLUSITA (MnO2). A pirolusita não é um minério comum. O Brasil, entretanto, possui reservas consideráveis de boa qualidade. ◼ SUCATA DE AÇO: permite o reaproveitamento do material e uma considerável economia de matéria-prima. Gemeos Realce Cadinho Furo de corrida da escória Rampa Cuba Furo de corrida do gusa Refratário Sistema de carregamento ALTO-FORNO FUNCIONAMENTO DO ALTO FORNO ◼ As matérias primas, minério de ferro, pelotas, sínter, carvão e fundente (calcário), são carregados alternadamente, pelo topo do alto-forno através da correia transportadora. São aquecidos e se reduzem ao entrar contato de uma corrente ascendente de gás redutor quente. ◼ Durante o processo de redução, transformam-se nos seguintes produtos: ferro-gusa, escória, gás de alto-forno e poeira. ◼ A redução dos óxidos de ferro se processa à medida que o minério, o agente redutor (carvão ou coque) e os fundentes descem em contracorrente em relação aos gases provenientes da queima do carbono com o oxigênio do ar aquecido soprado pelas ventaneiras. Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce FUNCIONAMENTO DO ALTO FORNO ◼ Durante esse processo, a carga vem descendo no interior do forno, enquanto os gases resultantes da combustão do carvão, ao ascenderem através da coluna de carga, reduzem o minério e pré-aquecem os materiais. ◼ Durante o aquecimento, a composição dos integrantes da mistura vai se alterando (secagem e calcinação) até que se realizam as reações de redução, quando o oxigênio combinado com o ferro do minério passa, sob a forma de óxidos de carbono, a fazer parte dos gases. ◼ O processo de redução é acompanhado de outras reações químicas como a formação de carbonetos e fusão da ganga e dos fundentes que constituirão a escória Gemeos Realce FUNCIONAMENTO DO ALTO FORNO ◼ A característica do movimento ascendente dos gases e descendente do material é de suma importância para o trabalho do alto-forno. ◼ As proporções dos materiais empregados variam em função da prática operacional. ◼ No interior do alto forno, existem 2 correntes de material: CORRENTE SÓLIDA: representada pela carga que desce. CORRENTE GASOSA: ascendente, formada pelos gases liberados da reação do carbono do carvão com o oxigênio. Gemeos Realce Gemeos Realce O PROCESSO DE REDUÇÃO ◼ A REAÇÃO DE REDUÇÃO do minério envolve as seguintes etapas: C + O2 → CO2 CO2 + C → 2 CO (AGENTE REDUTOR) 3Fe2O3 + CO → 2Fe3O4 + CO2 Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2 FeO + CO → 2Fe + 3 CO ◼ Uma vez removido do minério, o ferro líquido com alto teor de carbono (FERRO GUSA) é coletado no fundo do forno (CADINHO) a cada 3-5 horas. ◼ O gusa recolhido é despejado no chamado CARRO-TORPEDO, segue para a ACIARIA, onde será transformado em AÇO. Gemeos Realce Gemeos Realce O PROCESSO DE REDUÇÃO ◼ O minério (sínter ou pelotas) e o coque, ao serrem carregados, entram em contato com uma corrente de gases quentes a 150-250ºC. ◼ Nos primeiros 6 metros, a carga é aquecida rapidamente até 600- 800ºC. ◼ A primeira transformação é de natureza física e consiste na secagem da carga: a umidade é removida junto com o gás, enquanto a água combinada será eliminada em zonas inferiores, no intervalo de temperatura entre 700 e 800ºC. ◼ Nos níveis de descida da carga sucedem-se as reações químicas. Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce REAÇÕES NO ALTO FORNO ◼ 470ºC: parte da hematita é reduzida 2 Fe2O3 + 8CO → 4Fe + C + 7CO2 ◼ 550ºC : Fe2O3 é reduzida a Fe3O4 3Fe2O3 + C → 2Fe3O4 + CO 3Fe2O3 + CO → 2Fe3O4 + CO2 ◼ 620ºC: Fe3O4 é reduzido a óxido ferroso Fe3O4 + C →3 FeO + CO Fe3O4 + CO →3 FeO + CO2 ◼ 620-800ºC : FeO + C → Fe + CO FeO + CO → Fe + CO2 ◼ 900ºC: a água combinada reage com o carbono e se decompõe H2O + C → CO + H2 REAÇÕES NO ALTO FORNO ◼ 970ºC: o calcário é calcinado CaCO3 → CaO + CO2 MgCO3 →MgO + CO2 ◼ 1070ºC : a redução do óxido de ferro é concluída pelo carbono Fe2O3 + 3C → 2Fe + C + 3CO Fe3O4 + C →3FeO + CO FeO + C → Fe + CO ◼ 1200ºC: redução dos óxidos de manganês, silício e fósforo MnO + C → Mn + CO SiO2 + 2C → Si + 2 C P2O5 + 5C → 2P + 5CO REAÇÕES NO ALTO FORNO ◼ 1260ºC: óxidos de cálcio, alumínio e silício formam a escória ◼ 1350ºC: fusão dos compostos da carga menos o coque ◼ 1550ºC: o oxigênio e o vapor d'água combinam-se com o carbono do coque para formar hidrogênio e óxido de carbono O2 + C → CO2 CO2 + C → 2CO H2O + C → H2 + CO ◼ 2000ºC: quase todo o sulfeto de ferro é transformado em sulfeto de cálcio. FeS + CaO + C → Fe + CaS + CO Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce 1 2 3 4 5 6 7 Minério Minério aglomerado Fundente Coque Caçamba de carregamento Alto-forno Câmara da boca Receptor de poeiras 8 Depuradorúmido Estufa Ar frio Insufladores Escória Gusa 9 10 11 12 13 14 15 14 6 13 12 1110 987 15 5 4 3 2 1 O ALTO-FORNO E INSTALAÇÕES DA SIDERURGIA A COQUE 16 Ventaneiras 16 17 Poeira 17 O ALTO-FORNO E INSTALAÇÕES DA SIDERURGIA A COQUE ALTO-FORNO FERRO GUSA ◼ Ferro-gusa é o produto da redução do minério de ferro em alto-forno que contém elevado teor de carbono, devido ao contato próximo com o coque ou carvão vegetal, os quais atuam como combustível e redutor simultaneamente. ◼ Geralmente o ferro-gusa tem de 3,0 a 4,5% de carbono e uma grande quantidade de impurezas, por isso, não é utilizado industrialmente, devendo ser purificado antes da sua utilização. ◼ As impurezas principais são: carbono, silício, manganês, fósforo e enxofre. Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce ESCÓRIA ◼ A escória resulta da fusão do material inerte do minério (ganga), dos fundentes e das cinzas do carvão que, chegando às zonas mais quentes do forno reagem entre si e formam principalmente: Silicatos (CaOSiO2) Aluminosilicatos( MgOAl2O3) ◼ Uma das principais propriedades da escoria é sua fluidez; uma escoria muito viscosa dificulta a operação no alto-forno, agarra-se no revestimento e escorre lentamente. ◼ Utilização da escória do alto-forno: Lastro na construção de estradas de ferro e de rodagem; Corretivo do solo, neutralizando sua acidez; Cimento para construção civil; Material isolante (lã de escória); Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce REDUÇÃO DIRETA ◼ O processo de redução direta é uma alternativa ao uso do alto forno para a fabricação de um produto intermediário com as mesmas funções básicas do ferro gusa produzido pelo alto forno. ◼ Nos processos por REDUÇÃO DIRETA o ferro metálico é produzido por meio da remoção do oxigênio, a ele associado no óxido, a temperaturas inferiores ao ponto de fusão dos materiais empregados. ◼ O produto da redução é uma massa porosa, com formato aproximado da fonte de ferro carregada na equipamento e é chamado de FERRO ESPONJA. Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce FERRO ESPONJA REDUÇÃO DIRETA ◼ As siderúrgicas que empregam redução direta reduzem o minério de ferro normalmente com GÁS NATURAL, produzindo FERRO ESPONJA, que é depois transformado em aço. ◼ Sua desvantagem é o menor volume de produção quando comparado com o alto forno. ◼ Por outro lado, é mais indicado para situações onde justamente é desejável um menor volume de produção, pois neste caso representa uma considerável redução de custo de investimento inicial, além do menor custo da energia utilizada no processo. Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce INDUSTRIA SIDERURGICA POR REDUÇÃO DIRETA ◼ Os processos de redução direta mais conhecidos são: HyL (Hayata y Lamina) do México, Midrex do Canadá, Armco, H. iron, SL-RN e Purofer. ◼ O processo MIDREX é responsável por mais de 65% da produção mundial de DRI (Directed Reduced Iron – é o ferro reduzido direto). ◼ O reator opera à pressão ambiente, utilizando um gás redutor mais rico em CO que outros. ◼ O processo MIDREX foi desenvolvido na década de 60 pela Midland- Ross, em Portland, Oregon. PROCESSO MIDREX ◼ A carga metálica (minério ou pelotas) é carregada em forno de cuba através de tubos de descida que, para eliminar a fuga de gases do processo, utilizam a injeção de gás inerte, evitando as válvulas de vedação. ◼ O gás redutor é uma mistura de CO e H2 que a uma temperatura entre 760ºC a 930ºC, penetra no forno de cuba através de orifícios na parte inferior da zona de redução, subindo em contracorrente à carga, retirando o oxigênio do minério granulado ou em forma de pelotas. ◼ O gás ao sair do forno passa por um lavador onde é resfriado para condensar a água e separar as poeiras arrastadas. ◼ A maior parte deste gás é recomprimida, misturada com o gás natural, preaquecida a 400ºC e levada à unidade de reaproveitamento. PROCESSO MIDREX ◼ O forno de cuba tem duas zonas independentes: redução e resfriamento. ◼ REDUÇÃO, onde o óxido de ferro é aquecido e tem o seu oxigênio removido pelo gás contendo hidrogênio e monóxido de carbono. A redução corre a 760ºC com tempo de residência em torno de 6 horas. ◼ RESFRIAMENTO: introduz-se gás frio e recolhem-se lateralmente finos e gases para a purificação, enquanto na parte inferior do forno retira-se o ferro esponja. ◼ O processo MIDREX produz ferro esponja com 92-95 % Fe, 2-5 % C e S = 0,008 %. PROCESSO MIDREX As reações envolvidas no processo são: 3Fe2O3 + H2 → 2Fe3O4 + H2O 3Fe2O3 + CO → 2Fe3O4 + CO2 Fe3O4 + H2 → 3FeO + H2O Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2 FeO + H2 → Fe + H2O FeO + CO → Fe + CO2 PROCESSO MIDREX ANALOGIA ENTRE OS PROCESSOS DIRETO E INDIRETO DA REDUÇÃO DO MINÉRIO DE FERRO São vantagens do processo por redução direta: ◼ Menor número de operações unitárias: redução e forno elétrico versus coqueria, sinterização, alto-forno, conversor e demais unidades auxiliares. ◼ Menor investimento total: o custo das unidades de redução de fabricação do aço é praticamente igual. A diferença está na sinterização e coqueria que excedem largamente o custo da usina geradora de eletricidade do processo de redução direta. ◼ Não há manuseio de metal líquido: o ferro-esponja pode ser estocado, permitindo que o forno elétrico opere independentemente da redução direta. Uma usina convencional exige que a aciaria esteja localizada ao lado do alto- forno. Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce Gemeos Realce ANALOGIA ENTRE OS PROCESSOS DIRETO E INDIRETO DA REDUÇÃO DO MINÉRIO DE FERRO São vantagens do processo por redução direta: ◼ Flexibilidade no volume operacional: para se adaptar às condições do mercado, a redução direta pode trabalhar até a 30% de sua capacidade, enquanto o alto-forno não funciona bem abaixo de 80%. ◼ Sistema de gases mais simples, especialmente nas unidades de redução direta trabalhando com gás natural; a usina convencional tem que tratar e utilizar os gases do alto-forno, da coqueria e do conversor. ◼ Menos rejeito sólido: com redução direta/forno elétrico gera-se apenas uma escória, enquanto que com alto-forno/conversor são produzidas duas. Gemeos Realce Gemeos Realce ANALOGIA ENTRE OS PROCESSOS DIRETO E INDIRETO DA REDUÇÃO DO MINÉRIO DE FERRO São vantagens do processo por redução direta: ◼ Maior flexibilidade no emprego de sucata: com redução direta/forno elétrico pode-se trabalhar entre 0 a 100% de sucata, enquanto com alto- forno/conversor só até 30%. ◼ Menor tempo de implantação: com redução direta/forno elétrico, entre 2 e 4 anos e com alto-forno/conversor, entre 5 a 6 anos. ◼ Por outro lado, os custos elevados do redutor gasoso e os resultados pouco convincentes com o emprego de redutores sólidos, limitam a utilização da redução direta aos países que tenham gás natural em excesso. Gemeos Realce Gemeos Realce Slide 1: METALURGIA EXTRATIVA: REDUÇÃO Slide 2: MINÉRIO DE FERRO Slide 3: MINÉRIO DE FERRO Slide 4: A INDÚSTRIA SIDERÚRGICA Slide 5: A INDÚSTRIA SIDERÚRGICA Slide 6: PRODUÇÃO DO FERRO Slide 7: SIDERÚRGICA COM ALTO FORNO Slide 8: PRODUÇÃO DO FERRO GUSA: ALTO-FORNO Slide 9: O ALTO-FORNO Slide 10: MATÉRIAS-PRIMAS DA INDÚSTRIA SIDERÚRGICA COM ALTO FORNO Slide 11: MATÉRIAS-PRIMAS DA INDÚSTRIA SIDERÚRGICA COM ALTO FORNO Slide 12: MINÉRIO DE FERRO Slide 13: MINÉRIO DE FERRO Slide 14: MINÉRIO DE FERRO Slide 15: MINÉRIO DE FERRO Slide 16: MINÉRIO DE FERRO Slide 17: MINÉRIO DE FERRO Slide 18: MINÉRIO DE FERRO Slide 19: BENEFICIAMENTO DO MINÉRIO DE FERRO Slide 20: AGLOMERAÇÃO Slide 21: AGLOMERAÇÃO Slide 22: SINTERIZAÇÃO Slide 23: PELOTIZAÇÃO Slide 24: CARVÃO MINERAL Slide 25: COQUE Slide 26: COQUEIFICAÇÃO Slide 27: CARVÃO VEGETAL Slide 28: FUNDENTE Slide 29: FUNDENTE Slide 30: OUTRAS MATÉRIAS-PRIMAS Slide 31 Slide 32: FUNCIONAMENTO DO ALTO FORNO Slide 33: FUNCIONAMENTO DO ALTO FORNO Slide 34: FUNCIONAMENTO DO ALTOFORNO Slide 35: O PROCESSO DE REDUÇÃO Slide 36: O PROCESSO DE REDUÇÃO Slide 37: REAÇÕES NO ALTO FORNO Slide 38: REAÇÕES NO ALTO FORNO Slide 39: REAÇÕES NO ALTO FORNO Slide 40: O ALTO-FORNO E INSTALAÇÕES DA SIDERURGIA A COQUE Slide 41: O ALTO-FORNO E INSTALAÇÕES DA SIDERURGIA A COQUE Slide 42: ALTO-FORNO Slide 43: FERRO GUSA Slide 44: ESCÓRIA Slide 45: REDUÇÃO DIRETA Slide 46: FERRO ESPONJA Slide 47: REDUÇÃO DIRETA Slide 48: INDUSTRIA SIDERURGICA POR REDUÇÃO DIRETA Slide 49: PROCESSO MIDREX Slide 50: PROCESSO MIDREX Slide 51: PROCESSO MIDREX Slide 52: PROCESSO MIDREX Slide 53: ANALOGIA ENTRE OS PROCESSOS DIRETO E INDIRETO DA REDUÇÃO DO MINÉRIO DE FERRO Slide 54: ANALOGIA ENTRE OS PROCESSOS DIRETO E INDIRETO DA REDUÇÃO DO MINÉRIO DE FERRO Slide 55: ANALOGIA ENTRE OS PROCESSOS DIRETO E INDIRETO DA REDUÇÃO DO MINÉRIO DE FERRO
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