Sinteriza--o

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EMT 053 – Processos Metalúrgicos
Assunto: Sinterização
Prof. Renato Minelli Figueira
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Mina
Beneficiamento
(britagem, moagem, peneiramento, concentração)
Sinterização
Redução Direta
Finos
Aço Líquido
Aciaria
Alto-Forno
Pelotização
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Introdução: conceitos básicos
Geração de finos de minério de ferro
durante o processo de extração na mina
durante a classificação de tamanhos do minério
durante o transporte
Porque os finos são indesejáveis:
A etapa posterior é um processo de redução (extração do oxigênio via carbono)
Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3CO(g)
A porosidade do leito de minério é importante para permitir o escoamento dos gases resultantes da reação
Alto-forno: material entre 6 a 30 mm
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Conclusão: a presença de finos dificulta a passagem dos gases e limita a produção
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Processos de Aglomeração
Sinterização:
Utiliza uma parcela dos finos (sinter feed: entre 0,15 e 6,3 mm)
Processo de menor escala (de 25 mil a 1 milhão t/ano, parte da usina siderúrgica)
Menor investimento
Produto final: sinter
Menor custo
Pelotização:
Utiliza ultra finos (pellet feed: abaixo 0,15 mm)
Alta escala de produção (acima de 1 milhão t/ano)
Alto investimento
Produto final: pelota (ou pellet)
Custo mais elevado
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Sinterização
Matérias primas:
Minério (sinter feed)
Combustível: 
Sólido: finos de carvão vegetal ou finos de coque
Gasoso: gás de alto-forno ou coqueria
Líquido: óleo
Fundentes: 
calcário (CaCO3) 
dolomita (MgCO3)
Outras adições: 
resíduos da usina reciclados (pós, lama, etc.)
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Sinterização
Princípio do processo:
Ignição na superfície
Combustão do carvão/coque
Fusão e aglomeração das partículas
altura
altura
altura
temperatura
temperatura
temperatura
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aquecimento periférico das partículas próximo da temperatura de fusão
durante o resfriamento formam-se ligações entre as partículas
a temperatura de fusão depende da composição local (SiO2, AlO3, CaO)
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Sinterização
Principais Processos:
Greenwalt
Produção por bateladas
Mais antigo
Baixo investimento
Pior qualidade do sinter
Baixa produtividade (pequenas empresas e não ferrosos)
Dwigth & Lloyd
Processo contínuo
Maior produtividade
Maiores investimentos
Maior escala
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Processo Dwigth-Lloyd
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Processo Dwigth-Lloyd
Sinter peneirado
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Processo Dwigth-Lloyd
Zonas de sinterização
Zona úmida (temperaturas até 100 C)
Zona de secagem: vaporização da umidade
Zona de reação: 
Zona de resfriamento
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Estrutura do sinter:
Partícula de minério
Partícula de minério
Material fundido
(fundente)
poro
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Processo Dwigth-Lloyd
Sequencia de Operação:
Preparação da mistura minério + combustível sólido + fundente + retorno
Mistura a seco
Adição de água
Formação de micro-pelotas
Carregamento da mistura
Colocação do “bedding”
Carregamento da mistura na esteira
Sinterização
Ignição do combustível sólido
Propagação da frente de combustão
Preparação do sinter
Quebra do sinter
Resfriamento
Peneiramento: sinter alto-forno e retorno
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