Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/tmm.00401008
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

FERRO-CROMO ALTO CARBONO A PARTIR DE AGLOMERADOS AUTO-REDUTORES: EFEITO DE Fe-Si

FERROCHROMIUM HIGH CARBON FROM SELF-REDUCING AGGLOMERATES: EFFECT OF Fe-Si

Zambrano, Adolfo Pillihuaman; Takano, Cyro; Nogueira, Alberto Eloy A.; Mourão, Marcelo Breda

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Resumo

Aglomerados auto-redutores têm-se mostrado eficientes na redução de cromitas para produção de ferro-cromo alto carbono (FeCrAC), seja melhorando a velocidade de redução, aumentando o rendimento de recuperação de cromo ou economizando energia elétrica. Neste trabalho, são mostrados os efeitos benéficos de pequenas adições de Fe-Si nesses aglomerados. Pelotas auto-redutoras de cromita brasileira, contendo coque de petróleo e pequenas adições de Fe-75%Si, aglomeradas com cimento Portland, foram ensaiadas a 1.773K, até que não houvesse evolução dos gases de redução. Foram levantados os efeitos de adições até ~4% de Fe-Si na evolução das reações. O produto resultante foi analisado por microscopia eletrônica e a composição das fases presentes por EDS. As reações exotérmicas da redução silicotérmica ocorrendo nas micro-regiões dentro das pelotas, resultaram na aceleração surpreendente das reações de redução carbotérmica. Adições de ~1% e ~2% de Fe-75%Si aumentaram em até duas vezes a velocidade de redução. Adições em maiores quantidades de Fe-Si não apresentaram benefícios maiores.

Palavras-chave

Cromita, Aglomerado auto-redutor, Ferro-cromo

Abstract

Fe-Cr-C production is a very high electrical energy consuming process. When self-reducing agglomerates are used it is expected to decrease up to 10% of this electrical energy. This research aims to understand how the synergetic effects are when stronger reductant, like Fe-Si, is substituted for coke. Brazilian chromites containing 41.2%Cr2O3 were mixed with petroleum coke and agglomerated with cement as the binder. Small amount, 1%, 2% and 4% of Fe-75%Si were substituted for the equivalent petroleum coke, and pure silica plus hydrated lime were added for adjusting the slag composition. The mixture was pelletized, dried and submitted at temperatures 1,773K up to complete the reactions. The results showed that the reduction reactions were 1.4 and 2 times faster with 1% and 2%Fe-Si addition, respectively, than with no addition. The microscopic analysis showed that a liquid phase formed but the pellet did not collapse and indicated that the coalescence of the metallic phase depends on the dissolution of the pre-reduced particles of the chromites into slag.

Keywords

Chromites, Self-reducing agglomerate, Ferrochromium

Referências



1 BENEDUCE, F.; TAKANO, C.; MOURÃO M. B. Efeito do tipo de redutor na redução de finos de cromita. Tecnologia em Metalurgia e Materiais, v. 2, n. 2, p. 56-60, 2005.

2 RANKIN, W. J. Reduction of chromite by graphite and carbon monoxide. Transactions of the Institution of Mining and Metallurgy (Sect. C: Mineral Processing and Extrative Metallurgy), v. 88, n. 6, p. C107-13, June 1979.

3 MENG, F.; HIURA,M.; IGUCHI, Y. Indirect and direct reaction rate and acceleration effect in wustite-coal char composite pellet heated at elevated temperature. Tetsu-to-Hagané, v. 89, n. 2, p. 229-36, Feb. 2003.

4 HINO, M.; HIGUCHI, K.; NAGASAKA, T.; BAN-YA, S. Phase equilibria and thermodynamics of FeO.Cr2O3 - MgO. Cr2O3 - MgO.Al2O3 spinel structure solution saturated with (Cr, Al)2O3. ISIJ International, v. 35, n. 7, p. 851-8, 1995.

5 HINO, M.; HIGUCHI, K.; NAGASAKA, T.; BAN-YA, S. Thermodynamic estimation on the reduction behavior of Iron- Chromium ore with carbon. Metallurgical Transactions B, v. 29B, p. 351-60, April 1988.

6 AKYÜZLÜ, M.; ERIC, R.H.. Slag-metal equilibrium in the smelting of high carbon ferrochromium. Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy. v. 92, n. 4, p. 101-10, Apr. 1994.
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