SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE SÍNTER UTILIZANDO RESÍDUOS SIDERÚRGICOS COM FOCO NA RESISTÊNCIA MECÂNICA

Transcrição

1 SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE SÍNTER UTILIZANDO RESÍDUOS SIDERÚRGICOS COM FOCO NA RESISTÊNCIA MECÂNICA Mestrando: Adailson da Silva Duarte Orientador: Prof. Dr. Alexandre Fernandes Habibe.

2 Resíduos Sólidos Siderúrgicos Sínter Caracterização mecânica Guia Simplificado Tumbler e Shatter Aço

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6 OBJETIVO Reutilização de resíduos sólidos siderúrgicos em forma de sínter para aplicação em alto-forno na produção de aço; Caracterização da resistência mecânica do sínter por meio dos testes de Tumbler e Shatter; Elaboração de um folder ilustrativo em forma de guia simplificado dos procedimentos para a realização dos testes.

7 JUSTIFICATIVA Alternativas para a gestão e utilização interna dos resíduos, visando a sustentabilidade, redução do consumo de recursos naturais, preservação ambiental, o desenvolvimento econômico e a responsabilidade social; Orientação por meio do guia simplificado aos profissionais que lidam diretamente com a aplicação dos testes de caracterização mecânica.

8 Processo de Sinterização Processo de aglomeração a quente de uma mistura de finos de minérios, coque, fundentes e adições, com dosagens e composições químicas definidas, cujo produto resultante, o sínter, apresenta características químicas, físicas e metalúrgicas compatíveis com as solicitações do alto-forno.

9 Processo de Sinterização

10 Requisitos Qualidade do Sínter Alta resistência mecânica a impacto, abrasão e a queda; Redutibilidade e granulometria controlada; Composição química constante e controlada; Baixo custo de produção (alto rendimento) Porosidade;

11 Fluxo de materiais dentro do alto-forno

12 Tumbler Test Medir a resistência do material à abrasão/ impacto e avaliar a degradação do material ao longo do processo, ou seja, quanto o sínter ficou quebradiço e perdeu na forma de fino.

13 Shatter Test Medir a maior ou menor susceptibilidade do material a produzir finos, quando submetido a quedas durante o seu abastecimento no altoforno.

14 Resíduos Siderúrgicos e o Meio Ambiente Lei / Política Nacional brasileira de Resíduos Sólidos; ISO série de normas com diretrizes relacionadas à gestão ambiental nas organizações; ABNT NBR 10004: Resíduos sólidos classificação; Selos Verde: Certificações do Instituto Falcão Bauer de Qualidade e Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT)

15 MATERIAIS E MÉTODOS Para a coleta de dados na intenção de proporcionar maior conhecimento sobre o tema e problema da pesquisa objeto, utilizou-se a pesquisa exploratória, bibliográfica e a in loco para a produção e caracterização do sínter.

16 Materiais 1 - Característica dos Resíduos: Resíduos secos e isentos de contaminação de óleo; 2 Tipos de Resíduos Aplicados: Carepa; Lama Fina de Aciaria; Moinha de Carvão; Pó rico em ferro; Pó de Cal; Sínter de Retorno.

17 3 - Composição química dos materiais: Materiais 4 Proporções da mistura utilizada:

18 Métodos 1 2

19 Sinterização A sinterização ocorreu em Sete Lagoas MG nas dependências da Tecnosulfur; O equipamento utilizado foi a sinterização contínua da TCS.

20 Sinterização Contínua

21 Sinterização Contínua

22 Sistema de Dosagem Foi realizado o peneiramento do material equivalente a 100t, obtendo 83,66t de material, foi realizada a determinação do leito de fusão. E então realizado o abastecimento no silos.

23 Mistura e Aglomeração Foi adicionado de 6% a 8% de água e iniciado seu giro por 10 minutos.

24 Área de Sinterização A mistura granulada foi lançada na entrada do leito sobre uma grelha permeável a passagem de ar quente..

25 Caracterização Mecânica - Shatter Test Foi realizado nas dependências da empresa Minas Logística localizada na cidade de Prudente de Morais MG. Os ensaios foram realizados de acordo com a norma ABNT NBR

26 Shatter Test Exemplo do Aparelho Caixa da Amostra Dispositivo de Elevação Caixa de Impacto

27 Shatter Test - Esquema de Realização

28 Caracterização Mecânica - Tumbler Test Foi realizado nas dependências da empresa Minas Logística localizada na cidade de Prudente de Morais MG. Os ensaios foram realizados de acordo com a ABNT NBR ISO 3271.

29 Tumbler Test Exemplo do Aparelho Equipamento de acionamento do Tambor

30 Tumbler Test - Esquema de Realização 25 mm

31 RESULTADOS E DISCUSSÕES As temperaturas entre o início e final do processamento do sínter variaram de 850 a 978 C, com o tempo variando na casa dos 12 minutos. A máxima temperatura foi determinada com a chegada da frente de combustão.

32 Resultados Apresentou aparência de elevado nível de fusão na sua superfície. Não foi perceptível a Granulometria de 15 a 35mm; Fração fina de 4 a 15mm; 45t de sínter, 55% ferro. determinação excesso de poros. de

33 Avaliação da Resistência Mecânica

34 Resultados Sínter Sínter Caracterizado

35 CONCLUSÃO Produção de um sínter com teor de ferro, granulometria e resistência mecânica adequada para a aplicação em alto-fono; Elaboração de um guia simplificado dos procedimentos para a realização do Shatter e do Tumbler, visando aos profissionais que lidam diretamente com os testes.

36 CONCLUSÃO Geração de alternativas para a gestão e utilização interna de resíduos; Redução no consumo de recursos naturais não renováveis; Redução de custos de produção além da possiblidade de relacionar a imagem da empresa a uma produção ecologicamente correta;

37 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS Avaliação do índice de porosidade do sínter produzido e avaliá-lo do ponto de vista comparativo com as características mecânicas encontradas em nosso estudo. Realização de estudo econômico-financeiro para a aplicação do sínter constituído de grandes parcelas de resíduos.

38 OBRIGADO!