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Siderurgia: Extracção e Processamento de Minérios de Ferro, Slides de Fundição
Siderurgia aborda os minerais e suas propriedades, destacando os minerais de ferro e suas variedades, como magnetita, hematita, limonita e siderita. Os processos de preparação do minério de ferro, sinterização e pelotização, e a redução do minério para obter o ferro metálico, através do alto-forno e redução direta, que resulta no ferro-gusa ou ferro-esponja.
O que você vai aprender
- Como é preparado o minério de ferro para a produção de ferro?
- Qual é a diferença entre o ferro-gusa e o ferro-esponja?
- Quais são os principais tipos de minerais de ferro?
- Qual é a importância dos minerais na siderurgia?
- Quais são as técnicas utilizadas na redução do minério de ferro?
Tipologia: Slides
2021
1 / 39
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SiderurgiaSiderurgia
Os minerais são os principais constituintes das rochas e solos, que, basicamente, são os formadores da crosta terrestre. Os minerais compostos sólidos formados por dois, três quatro (ou até mais) elementos químicos. calcopirita pirita
Os minerais
Quando o mineral contém uma quantidade de metal que compense sua exploração comercial, ele recebe o nome de minério. O lugar onde esses minérios aparecem em maior quantidade é chamado de jazida. O ponto onde a jazida é explorada é chamada de mina.
Os minérios
Os minérios de ferro
Os principais tipos de minérios de ferro conhecidos são: magnetita, hematita, limonita e siderita. Entre todos estes tipos de minério, a hematita que constitui a maioria dos minerais brasileiros, é o mais importante em função da sua abundância e alto teor de ferro.
A preparação do
minério de ferro
Pelotização : a pelota é um aglomerado de forma esférica obtido pelo rolamento em tambores, cones ou discos ricos em ferro moídos, umidecidos e depois submetidos a queima a temperaturas superiores a 1250ºC, quando então a pelota é consolidada. São 3 as etapas de pelotização: a obtenção da granulometria adequada, a preparação da pelota crua e o endurecimento da pelota.
A preparação do
minério de ferro
O disco inclinado e em rotação é alimentado com finos de minério e aglomerantes, recebendo jatos de água que unem as partículas sólidas molhadas, formando núcleos que crescem pela adição de mais partículas. A pelota consolidada é descarregada para a fase de endurecimento no forno de pelotização
A redução do
minério de ferro
Os minérios de ferro precisam ser quimicamente reduzidos para que se obtenha o ferro metálico, segundo a equação Fe 2 O 3 + 3C 2Fe +3CO Há atualmente duas técnicas para que este processo ocorra:
- (^) o alto-forno, onde se produz o ferro-gusa líquido
- (^) redução direta, onde se obtém o ferro –esponja.
A redução do
minério de ferro
O ferro-gusa
O ferro-gusa é a forma intermediária pela qual passa praticamente todo o ferro utilizado pela produção primária de aço. Além disso, o ferro-gusa pode ser utilizado na produção de fundidos de ferro (FoFo). Genericamente, pode –se definir o ferro-gusa pela composição química situada nas seguintes faixas: Carbono: 3,5 - 4,5% Silício: 0,3 - 2,0% Enxofre: 0,01 a 0,1% Fósforo: 0,05 – 2% Manganês: 0,5 – 2%
O alto-forno
A redução do
minério de ferro
Neste processo, são carregados alternadamente em camadas a)O minério (e/ou pelotas ou sínter) b)Coque (combustível e redutor) c)Fundente (calcário ou dolomita) A redução dos óxidos de ferro acontece à medida que a carga desce em contra-corrente em relação aos gases formados da queima (inicial e contínua) de parte do coque com o oxigênio.
O alto-forno
A redução do
minério de ferro
Conforme o coque vai sendo queimado, a carga vai descendo para ocupar os espaços vazios. Ocorrendo a redução do minério, o metal líquido goteja no fundo do cadinho. Uma parcela do carbono contido no coque é incorporado ao metal. As impurezas (ganga) do minério também se fundem, formando a escória.
A redução do
minério de ferro
A redução do
minério de ferro
O ferro-esponja
O ferro-esponja é uma massa porosa, que tem aspecto muito semelhante ao próprio minério de ferro. O ferro-esponja, com composição química mais pura em relação ao gusa, tem facilidade de manuseio e estocagem, e é produzido por redução direta do minério.
A redução do
minério de ferro
Tipos de processo de redução direta
A diferença entre os processos de redução direta está na forma como os reagentes são colocados em contato e no redutor empregado. 1.Fornos de leito móvel: Midrex® Compostas de um gerador de gás redutor (principalmente com gás natural) e de um forno de redução Fluxograma midrex
A redução do minério de
ferro
Fluxograma midrex