Modelamento do índice de tamboramento de pelotas de minério de ferro para redução direta

• Autor(a) principal: Luis Alberto Sfalsin Passos
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AC8H5G
• topic: Materiais e de Minas; Engenharia Metalúrgica; Engenharia metalúrgica

Com o passar dos anos observa-se uma mudança nas características mineralógicas dos minérios de ferro lavrados nas novas minas da Samarco Mineração SA. De acordo com levantamentos podem ser constatadas mudanças nos percentuais da hematita porosa, hematita especular e da goethita na constituição do concentrado de minério de ferro. Pode-se verificar uma tendência de aumento do percentual de goethita bem como do PPC (perda por calcinação) característica intrínseca ao minério. Estes fatos implicam em uma maior dificuldade da concentração em garantir a qualidade da polpa de minério bombeada para as usinas de pelotização, visto que fatores como a granulometria do minério (partículas menores que 325#) e a superfície específica são afetadas pela mineralogia. Por consequência há uma maior dificuldade no processo de filtragem para obtenção do pellet feed com a faixa de umidade necessária para o processo de pelotamento e queima. De outra forma o aumento do PPC dificulta o processo de secagem das pelotas no forno de pelotização exigindo um maior aporte térmico para retirada da água residual contida nos cristais que não evaporam a 1000. Todos estes fatores contribuem para a qualidade da pelota queimada interferindo na sua resistência física como compressão a frio e tamboramento. No entanto as pelotas queimadas de minério de ferro devem resistir ao manuseio durante o processo de transporte, até o cliente final, para que não sofram degradação. Neste contexto, o índice de tamboramento é uma das principais características monitoradas durante o processo de produção da pelota. O índice de tamboramento mede a porcentagem de finos gerados por uma dada amostra de pelotas queimadas quando submetida a rolamentos dentro de um tambor de dimensões padronizadas, e por esse motivo é denominado teste de tamboramento. O presente trabalho objetivou a identificação das variáveis que mais influenciam o índice de tamboramento por meio do desenvolvido de um modelo dinâmico fundamentado na metalurgia do processo de pelotização e na teoria estatística de regressão linear múltipla. A partir destes princípios, e a aplicação da metodologia DMAIC, as variáveis de processo candidatas ao modelo, foram identificadas, tratadas e padronizadas. A base de dados formada foi utilizada para geração do modelo para o índice de tamboramento denominado modelo de campo. O modelo de campo foi validado de acordo com as premissas atribuídas aos erros associadas ao modelo de regressão linear. A análise direta da magnitude dos coeficientes do modelo mostrou a importância de variáveis, tais como: temperatura da caixa de vento da secagem descendente, velocidade da grelha móvel e distribuição de tamanho das pelotas, para o controle do índice de tamboramento. Posteriormente, um novo modelo com menor número de variáveis foi gerado em laboratório a partir dos testes de pelotização realizados no pot grate. O modelo de laboratório foi construído para afirmar as principais relações identificadas pelo modelo de campo, no entanto em um ambiente controlado. Além disso, o modelo de laboratório permitiu a observação de outros fatores que influenciam diretamente o crescimento das pelotas cruas mudando a distribuição de tamanho, por conseguinte, abrindo espaço para estudos futuros.