PROCESSOS DE REDUÇÃO DIRETA

SÃO AQUELES ONDE OCORRE FUSÃO DA LIGA DE Fe

PROCESSOS DE REDUÇÃO INDIRETA

SÃO AQUELES ONDE OCORRE A FUSÃO DA LIGA DE FE

REDUÇÃO DIRETA

Fe2O3(s) + C(s) Fe3O4(s) Fe3O4(s) + C(s) FeO(s)FeO(s) + C(s) Fe

Diz que tem-se uma redução direta (porque o C esta na forma sólida e promovendo a redução do minério “o minério foi reduzido diretamente pelo C sólido”). Estas reações podem ocorrer em alguns processos dependendo da temperatura. Contudo, tem pouca importância porque representam muito pouco sobre a fração total de minério reduzido.

REDUÇÃO INDIRETA

Fe2O3(s) + CO(g) Fe3O4(s) Fe3O4(s) + CO(g) FeO(s)FeO(s) + CO(g) Fe

O minério foi reduzido pelo CO porém indiretamente pelo C.

PROCESSOS DE REDUÇÃO INDIRETA

- ALTO-FORNO

- BAIXO FORNO

PROCESSOS DE REDUÇÃO INDIRETA

- ALTO-FORNO

- BAIXO FORNO

A l t o f o r n o• Antes, muito antes que o homem

aprendesse a gravar seus pensamentos pela escrita aprendeu a lidar com os metais.

• O enorme progresso alcançado hoje em dia

a nível tecnológico deve-se em grande parte à evolução no domínio dos metais que se faz sentir desde os povos neolíticos.

A l t o f o r n o

Introdução

reator metalúrgico para produção de ferro gusa.

Ele associa oxido de ferro, ao carbono efetuando a redução do óxido de ferro, gerando o ferro gusa, que é uma liga ferro e carbono.

Matérias-primas

Minério de ferro: controlado de um mínimo de 8 a 10mm e no máximo 25 a 30 mm

Sínter: minérios com granulometria inferior a 10mm, carepa de laminação e pó de alto forno quando misturados com finos de calcário e finos de coque e submetidos a um processamento na máquina de sinterização é produzido o minério sinterizado.

Matérias-primas

Coque: dentro do alto forno tem função redutora, de combustível, fornecedor de carbono e permeabilizador de carga.

A qualidade do coque é controlada quanto a granulometria resistência e porosidade, quanto ao teor de cinzas e enxofre.

Produtos e sub-produtos do alto forno

Ferro gusa: é o principal produto do alto forno

sub-produtos: gás de alto forno, pó de alto forno, escória.

• Goela

É revestida internamente de placas de desgaste que protegem o refratário do impacto da carga durante o enfornamento.

Está placas são tem o formato em L ou T com cerca de 100mm voltada para o interior do alto forno recobrindo o refratário.

Divisão do Alto Forno• Cone grande

É feito de aço fundido; seu diâmetro e inclinação (entre 50 e 55º) variam com o tamanho do forno.

A borda inferior está situada a 1,8m acima do nível normal de carga do forno

O cone grande é conectado rigidamente à haste de movimentação, a qual pode mover-se verticalmente, seja por uma alavanca ou por um sistema pneumático do cone grande

• Cuba

Tem seção tronco-cônica, com a base maior apoiada sobre o ventre.

Para compensar a dilatação dos componentes da carga durante a descida

Principalmente devido a formação da escória e a conseqüente propensão à formação de depósitos, que tenderiam a se agarrar às paredes

• Ventre

Região cilíndrica sobre a rampa

Obs. Em alguns perfis de alto forno não há ventre, a rampa unindo-se diretamente à cuba.

• Rampa

Tem forma troco-cônica; é a zona de fusão dos materiais.

A inclinação e da ordem de 76 a 82º com a horizontal

Nesta região é utilizado vários sistemas de resfriamento

Caixas de resfriamento de cobre Resfriamento externo (chuveiros) Staves

Corpo do alto-forno

Topo: é a parte superior do Alto forno onde localizam-se os dispositivos de carregamento.

Goela: é a secção através da qual a carga é efetuada no alto forno a partir do equipamento carga do topo.

• Cadinho

Tem forma cilíndrica e sua função é coletar o gusa e a escória à medida que se formam. Geralmente é revestido de blocos de carbono ( que têm boa condutibilidade e baixo coeficiente de dilatação)

Resfriamento:StavesResfriamento externo (chuveiros)

Corpo do alto-forno

Cuba e ventre: o diâmetro interno da cuba cresce a medida que se desce ao longo dele, e é conectado ao ventre, este possui maior diâmetro. A cuba é constituída de um revestimento de tijolos refratários de grande espessura. Essa espessura até maior na parte inferior e vai diminuindo progressivamente até perto do topo.

Corpo do alto-fornoRampa: seu revestimento são tijolos de carbono,

devido sua localização na zona de fusão da carga, os danos ao tijolos são severos.

Ela corresponde de certo modo a zona mais quente aí a espessura do refratário é menor que a do cadinho, exigindo, em conseqüência resfriamento externo mediante ao emprego de placas metálicas por onde circula a água.

Cadinho

Cadinho: é onde se acumulam o metal fundido e a escória, possui revestimento interno de material refratário de blocos de carbono.

Cadinho

Na parte inferior do cadinho cerca de um metro do fundo, situa-se o furo de corrida do gusa.

Acima do furo de corrida do gusa, situam-se os furos de corrida de escória.

Na parte superior do cadinho situam-se as ventaneiras

Equipamentos, órgãos auxiliares, e complementares

do alto forno

É constituído de equipamentos de carga e pesagem de matérias - primas, equipamentos de carga no topo do alto forno, forno propriamente dito, equipamentos para alta pressão e os regeneradores de calor.

• Topo

É a parte superior do forno onde se localizam os dispositivos de carregamento de matérias primas no Alto Forno.

(cones, distribuidor e os suportes da ponte dutos de gás, outros)

Tipos:Bell Top – Duplo cone - MackieBell Less – Calha móvel – Paul Wurth

Equipamento de descarga e pesagem de matéria prima

Tem o propósito de efetuar a descarga da quantidade prevista de minério de ferro ou coque.

A carga é pesada no nível do solo em poços de carregamento e despejada em carros que são levados ao topo, geralmente por um plano inclinado.

Equipamento de carga de alto forno

Tem a função de carregar a carga trazida pela correia principal no Alto-Forno e evitar vazamento de gás pelo topo.

Sistema de limpeza do gás do alto - forno

Num alto forno de 1600t/dia de ferro gusa, a quantidade de poeira arrastada pelos gases situa-se em torno de 100t/dia.

A limpeza do gás é geralmente feito por um coletor de pó e dois venturis, lavador de gases e precipitador eletrostático.

Regenerador de calor

São constituídos de uma câmara de combustão em que o gás do alto forno é queimado juntamente com ar.

Normalmente, uma instalação de alto-forno é equipada com pelo menos três regeneradores: enquanto dois estão sendo aquecidos, o terceiro cede calor ao ar sob pressão.

Equipamentos para operação com alta pressão

Válvula de septus: instalado após o sistema de limpeza de gás, mantém a pressão à montante sob controle de acordo com o valor ajustado.

Válvula de bleeder: é usada para regulagem de pressão durante o abaixamento do volume de sopro nas paradas do alto forno.

Operação com alta pressão

Válvula de equalização e alívio: Usada para igualar a pressão entre os cones e eliminar o desbalanceamento.

A válvula de alívio é utilizada para igualar a pressão do cone pequeno e da tremonha do topo, após a transferência do material para o cone grande. O que permite o recebimento do material de tremonha do topo.

Preparação da casa de corrida

A casa de corrida é formada de equipamentos de perfuração, obturação do furo, transporte e condução de gusa até os recipientes adequados, no caso, carros torpedo.

Os equipamentos que compõem em geral, não atingem o alto nível de automação.

Perfurador

O perfurador de furo de gusa é uma máquina ferramenta que é utilizada para abrir o furo de gusa e permitir o escoamento de gusa e escória.

No perfurador é possível o acoplamento das ferramentas: broca, tubo de ponta cortante e barras que são trocadas no decorrer da perfuração.

Canal principalÉ o canal que recebe o material do furo de

gusa e na sua extremidade tem um anteparo com abertura na parte inferior.

Do furo de gusa, a escória e o gusa escoam juntos, sendo separados pelo anteparo por diferença de densidade. O gusa passa sob o anteparo e a escória pelo rebaixamento lateral existente no canal principal.

Canais secundários

Canal secundário de gusa: é o canal utilizado para escoar o gusa, da saída da escumadeira até o canal basculante. Tem também uma ligação com o fundo do canal principal, por onde é feito o esgotamento quando este é inspecionado.

Canal de escória: é construído em chapa metálica, com revestimento refratário e tem duas comportas destinadas ao desvio da escória para a granulação.

Canal basculante: este canal recebe o gusa do canal secundário e direciona para os carros torpedos.

Canhão obturador: é usado para fechar o furo de gusa com massa refratária.

ALTO -FORNO 1 DA CSTEm operação ininterrupta desde o início de

operação da usina, em 1983, o alto-forno 1 da CST vem se destacando no ranking dos grandes altos-fornos do mundo

Ele é atualmente o terceiro em produção acumulada (57,1 milhões de toneladas de gusa), o quarto em produtividade (12.933 toneladas/metro cúbico) e o quinto em duração de campanha (17 anos e meio).

ALTO -FORNO 1 DA CST

O adiamento da reforma do alto-forno 1 teve um significativo impacto na geração de caixa da CST em 2003. A parada de um equipamento desse porte tem forte efeito econômico, pois pode implica na paralisação da produção por cerca de 100 dias e na conseqüente redução na produção de aço em cerca de um milhão de toneladas.