Desenvolvimento de briquetes autorredutores utilizando resíduos da indústria metalúrgica de ferrossílicio

• Autor(a) principal: Aline da Luz Pascoal Rossoni
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/44590; https://orcid.org/ 0000-0003-3835-7235
• topic: Resíduos; Briquetes; Autorredução; Ferroligas; Engenharia de minas; Tecnologia mineral; Briquetes (Combustível); Ferroligas

Visando contribuir com os estudos do setor de ferroligas, o presente trabalho teve como objetivo, avaliar a viabilidade técnica do aproveitamento dos resíduos gerados do processo produtivo – sílica ativa, finos de minério de ferro e de carvão vegetal – e utilizá-los como matéria-prima para desenvolver briquetes autorredutores, com o intuito de promover sua inserção como carga complementar nos fornos elétricos a arco submerso (SAF), na produção de FeSi. Após a caracterização dos resíduos, foram produzidos 52 tratamentos de briquetes autorredutores, considerando quatro condições, sendo essas sem e com aglomerantes. Nesse último caso, foram utilizados três tipos de aglomerantes (cimento Portland, cal hidratada e silicato sódio), obedecendo a proporção (2,50%; 5,00%; 7,50% e 10,00%). Inicialmente, os briquetes foram testados em relação à densidade aparente, porosidade, shatter test e resistência a degradação a quente. Cabe destacar que, apenas dois tratamentos – do total de 52 - atenderam a todos os requisitos de seleção pré-estabelecidos. Tendo esses tratamentos em sua composição o aglomerante silicato de sólido (5,00 e 7,50%) e produzidos com 15,00% de água. O tratamento com 5,00% de silicato de sódio como aglomerante, obteve as seguintes características, densidade aparente: 1165,39kg/m3; porosidade: 46,19%, shatter test: 99,64% em 0,30m e 99,32% em 1,50m; e a resistência a degradação térmica a quente: Rdr 81,24%. Já o tratamento utilizando 7,50% de silicato de sódio apresentou densidade aparente: 1246,85kg/m3; porosidade: 46,00%, shatter test: 99,66% em 0,30m e 98,82 em 1,50m; e resistência a degradação térmica a quente: Rdr 82,54%. Através da identificação de fases cristalinas nos 2 tratamentos selecionados, por difração de raios-X. foram observadas nas amostras, a presença de fases predominantes de quartzo, hematita e calcita. Após esse procedimento, foram realizados os ensaios de redução para investigação do caráter autorredutor, sob diferentes temperaturas (1750, 1800, 1850 e 2000ºC) de aquecimento. As fases metálicas e carbonosas foram identificadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e sua composição química determinada por espectroscopia de raios-X por dispersão de energia (EDS). Com base nesses ensaios, foram identificadas fases metálicas de interesse, sendo essas identificadas como Si metálico, FeSi, FeSi2 em massa percentual de Si de 85,77%; 30,72% e 47,17%, respectivamente, e fase carbonosa como teor de Si de 71,83% para SiC. A partir dos resultados,pode-se constatar o potencial de utilizar os briquetes autorredutores elaborados nesta dissertação como uma alternativa como carga complementar em SAF para obtenção de FeSi.