Utilização de resíduos sólidos siderúrgicos via processo semi-contínuo de sinterização como carga para altos-fornos

Abstract

RESUMO: Este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de um Sinter fabricado apenas com resíduos siderúrgicos, sem a adição de minério de ferro. Primeiramente, foi feita amostragem e a caracterização dos resíduos através de análises químicas e granulométricas. Em seguida, foram elaboradas 6 diferentes misturas que foram aglomerados a frio através da fabricação de micropelotas. Então, os resíduos foram sinterizadas em uma planta piloto. A cada processo de Sinterização, amostras do Sinter feito com resíduos foram retiradas a fim de conhecer as características químicas, físicas e metalúrgicas deste material e verificar a viabilidade técnica de sua utilização em Alto-forno. Após a fabricação de 2 misturas de referência, o sinter feed foi retirado, ocasionando uma piora nas propriedades físicas do Sinter ao ponto de ser necessário descartar a terceira mistura devido ao excesso de finos e a fragilidade do bolo de Sinter após a Sinterização. Sinter retorno foi adicionado às misturas 4, 5 e 6 em quantidades superiores às misturas anteriores, visando favorecer a micropelotização. A mistura 6 apresentou os melhores resultados em termos de análises físicas e metalúrgicas. Com relação às análises físicas do Sinter, foi obtido Tumbler test de 61,64% e Shatter test de 88,33%. Os resultados dos ensaios metalúrgicos mostraram que o Sinter de resíduos, fabricado a partir da mistura 6, possui boa redutibilidade (RI=77,65%) e baixo índice de degradação sob redução (RDI=24,78%). No entanto, devido ao alto teor de álcalis (Na₂O + K₂O = 0,26%) e zinco (0,10%), é necessário um balanço de massa, visando conhecer o limite de Sinter de resíduos que pode ser utilizado na carga de cada Alto-forno. Isso ocorreu devido à presença destes elementos nos resíduos siderúrgicos utilizados.

ABSTRACT: The aim of this work was to develop a sinter made just with iron and steelmaking wastes, without iron ore. Firstly, samples of the wastes were taken and a characterization was made by size and chemical analysis. After that, 6 different mixtures were elaborated which were cold agglomerated by micro-pelletizing. Then, the mixtures were sintered in pilot plant. Sintered samples were collected in each sintering process in order to know physical, chemical, and metallurgical properties and verify technical viability to use this material in the Blast Furnace process. After mixtures 1 and 2 production as reference, the sinter feed was removed, resulting worse physical properties being necessary discard the third mixture after high amount of fines and weakness of the sinter cake after sintering process. Higher amount of sinter fines return was added in the mixtures 4, 5, and 6 in order to further the micro pelletizing. The mixture 6 showed better results in terms of physical and metallurgical analyses. Related to physical properties, it was obtained Tumbler test of 61,64% e Shatter test of 88,33%. The metallurgical analyses results showed that the sinter made by mixture 6 has good reducibility (RI = 77,65%) and low reduction degradation index (RDI=24,78%). However, a high amount of alkalis (Na₂O + K₂O = 0,26%) and zinc (0,10%) content were found out being necessary a mass balance, aiming to know the limit of the sinter made just with wastes that can use in the Blast Furnace charge. It has happened due the presence of these elements in the iron and steelmaking wastes used.