Potencial uso de pó de balão em briquetes e bloquetes para a siderurgia
Potential use of blast furnace dust in briquettes and blocks for the steel industry
Jean Philippe Santos Gherardi de Alencar
Resumo
O pó de balão é um importante coproduto da indústria siderúrgica da rota Alto-Forno e isso se deve a dois fatores principais: o volume gerado por tonelada de produto final e sua qualidade química rica em ferro e carbono. Normalmente, a utilização do pó de balão é feita através da sua recirculação no processo de sinterização de uma usina integrada. Contudo, podem existir algumas situações operacionais e/ou ambientais que limitem essa recirculação de forma plena. Várias outras aplicações já foram cogitadas, como por exemplo, em processamento de cerâmicas, indústria de pigmentos, tratamento de água, indústrias de química e energia e até mesmo na rota siderúrgica por meio de outros processos de aglomeração. Nesse contexto, o estudo em questão focou em avaliar o uso de pó de balão em rotas de briquetagem e bloquetagem, seguida de caracterizações físicas e metalúrgicas que pudessem apontar quais rotas e formulações seriam viáveis para uso em alto-forno. Pode-se encontrar uma configuração de briquete com 88% de pó de balão e configurações de bloquetes com misturas parciais de pó de balão e minério de ferro que demonstraram resultados viáveis de propriedades físicas e metalúrgicas para uso industrial.
Palavras-chave
Abstract
Blast furnace dust is a relevant byproduct of the steel industry via the blast furnace route, and this is due to two main factors: the volume generated per ton of final product and its chemical quality rich in iron and carbon. Typically, the use of blast furnace dust is made through its recirculation in the sintering process of an integrated plant. However, there may be some operational and/or environmental situations that limit this full recirculation. Several other applications have already been considered, such as in ceramics processing, pigment industry, water treatment, chemical and energy industries, and even in the steelmaking route through other agglomeration processes. In this context, the study in question focused on evaluating the use of blast furnace dust in briquetting and block-making routes, followed by physical and metallurgical characterizations that could indicate which routes and formulations would be viable for use in a blast furnace. A briquette configuration with 88% blast furnace dust and block configurations with partial mixtures of blast furnace dust and iron ore that demonstrated viable results of physical and metallurgical properties for industrial use were found.
Keywords
Referências
1 Instituto Aço Brasil. A siderurgia em números. Rio de Janeiro: IAB; 2021. (Folder).
2 Instituto Aço Brasil. Relatório de Sustentabilidade 2020. Rio de Janeiro: IAB; 2020.
3 Chaves NO, Oliveira RMPB. As alternativas de aproveitamento do pó do alto-forno: uma revisão. Revista Eletrônica Perspectivas da Ciência e Tecnologia. 2020;12:188-198.
4 Li S, Cui J, Zhang Q, Fu J, Lian J, Li C. Performance of blast furnace dust clay sodium silicate ceramic particles (BCSCP) for brewery wastewater treatment in a biological aerated filter. Desalination. 2010;258(1):12-18.
5 Francis AA. Crystallization kinetics of magnetic glass–ceramics prepared by the processing of waste materials. Materials Research Bulletin. 2006;41(6):1146-1154.
6 Shen L, Qiao Y, Guo Y, Tan J. Preparation and formation mechanism of nano-iron oxide black pigment from blast furnace flue dust. Ceramics International. 2013;39(1):737-744.
7 Andrade LN, Amorim CC, Santos SV, Teixeira IF, Leão MMD, Lago RM. Efficient demulsification of wastewater by steel furnace dust with amphiphilic and surface charge properties. Chemical Engineering Journal. 2015;271:281- 286.
8 Zhang Y, Li S, Wang X, Li X. Coagulation performance and mechanism of polyaluminum ferric chloride (PAFC) coagulant synthesized using blast furnace dust. Separation and Purification Technology. 2015;154:345-350.
9 Silva RT, Fernandes TLA, Flores IV, Bagatini MC. Avaliação em alta temperatura de briquetes compostos por carepa e pó de balão, p. 192-201. In: 18° ENEMET, São Paulo, 2018. 10 El-Hussiny NA, Shalabi MEH. A self-reduced intermediate product from iron and steel plants waste materials using a briquetting process. Powder Technology. 2011;205(1):217-223.
11 Lemos LR, Rocha SHFS, Castro LFA. Reduction disintegration mechanism of cold briquettes from blast furnace dust and sludge. Journal of Materials Research and Technology. 2015;4(3):278-282.
12 Han H, Duan D, Yuan P. Binders and Bonding Mechanism for RHF Briquette Made from Blast Furnace Dust. ISIJ International. 2014;54(8):1781-1789.
13 Ribeiro KCC. Viabilidade do bloquete ecológico feito por uma forma manual [Trabalho de Conclusão de Curso]. Curitiba: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; 2016.
14 Manfredi GVP. Aplicação de resíduo de palma como fonte de carbono em briquetes autorredutores de minério de ferro [tese]. São Paulo: Universidade de São Paulo; 2022.
15 Japanese Industrial Standard. JIS M 8711 – Method for measuring the shatter strength of iron ore sinter. Tokyo: Japanese Industrial Standard; 1977.
16 Associação Brasileira de Normas Técnicas. ABNT NBR ISO 3271: Pelotas de minério de ferro como insumo para alto-forno e redução direta – Determinação dos índices de tamboramento e abrasão. Rio de Janeiro: ABNT; 2009.
17 International Organization for Standardization. ISO 4696-2 – Iron ores – Static test for low temperature reduction disintegration – Part 2: Reaction with CO. Genebra: ISO; 1998.
18 International Organization for Standardization. ISO 7215 – Iron ores – Determination of relative reducibility. Genebra: ISO; 1995.
19 Qi Z, Ye G. Dehydration kinetics of Portland cement paste at high temperature. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2012;110(1):153-158.
Submetido em:
29/09/2022
Aceito em:
29/04/2024
Facebook
Google+
Twitter
LinkedIn
Mendeley
StumbleUpon
CiteULike
Reddit
Email