ferro esponja

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Processo de redução direta  Dieuvane  Matheus  Rudson  Wagner 

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• O princípio da redução direta consiste em tratar-se óxidos de ferro puros !e"O# ou !e#O$% a temperaturas usua&mente entre '() e *)()+, na presença de uma su.st/ncia redutora0
• O produto da redução direta 1 o ferro espon2a0 • Processo precedeu o 3&to-!orno mas não o.teve as
grandes esca&as de produção do mesmo0
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• Motivos do seu uso at1 ho2e4  5 3proveitar carv6es não co7ueific8veis9  5 Min1rios de ferro com .aixo teor de ferro9  5 :ti&i;aç6es do excesso de g8s natura& em regi6es ricas
nesse insumo0 • <dea& do ponto de vista do capita& para insta&ação de
mini usinas0
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• =asicamente todos os processos de redução direta podem ser agrupados em duas grandes c&asses4
 5 :ti&i;am redutores só&idos9  5 :ti&i;am redutores gasosos9
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Principais processos
• Processo >[email protected] só&ido%9 • Processo Boganaes só&ido%9 • Processo Wi.erg->oderfors gasoso%9 • Processo Midrex gasoso%9 • Processo BC? gasoso%9 • Processo ?eito !&uidi;adoB<= Bigh <ron =ri7uette%
gasoso%
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Processo >[email protected]
• O redutor 1 co7ue ou carvão moído0 •  3 carga consiste de concentrados de min1rio de ferro
na forma moída ou na forma de Epe&otasF co7ue ou carvão e ca&c8rio moídos0
• G &evada a um forno rotativo onde a temperatura 1 mantida na faixa de *0))) a *0)HI+,0
• O produto só&ido 1 resfriado e o ferro 1 separado mediante separador magn1tico0
• O com.ustíve& não uti&i;ado 1 removido e reuti&i;ado • Permite produ;ir materia& contendo apenas ))" e
))(J de >0
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,redutor% K ,O"g% L " ,O
Redução dos óxidos de ferro4 !enOm K m,O L n!e K m,O"
O ar admitido ao &ongo do forno 7ueima o
,O4 ,O K *@" O" L ,O"
Reação g&o.a&4
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Processo Boganaes
• ,amadas a&ternadas de min1rio de ferro de a&to teor finos de carvão co7ue e ca&c8rio0
• Recipientes a7uecidos at1 *"I)+,0 • Os fornos são a7uecidos pe&a 7ueima de g8s de
geradores e do ,O da redução do min1rio0 • Os recipientes são resfriados no interior do forno
removidos e o ferro redu;ido 1 separado0 • Parte do ferro espon2a 1 moída e refinada para uso na
meta&urgia do pó0 • empo de permanNncia de um recipiente no interior
do forno4 *" dias0
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Processo Wi.erg->oderfors
• !orno de materia& refrat8rio em forma de chamin1 com a&tura de "$ m di/metro interno .ase ") m di/metro interno topo **) m0
• Os gases redutores consistem numa mistura de ") a
#)J de hidrogNnio e H) a )J de ,O produ;idos num Ecar.uradorF a co7ue ou carvão vegeta& a7uecido e&etricamente0
• Os gases passam por uma camada de do&omita ou
ca&c8rio para remoção de enxofre e são insuf&ados na parte inferior do forno0
• Os gases a *)*)+, redu;em a carga descendente de óxido de ferro0 ,arga4 min1rio sínter ou pe&otas
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Processo Midrex
• Desenvo&vido pe&a EMid&and-Rose ,orporationF0 • Redutor 1 uma mistura de ,O e B o.tidos a partir de
g8s natura& EreformadoF0 • O forno 1 do tipo vertica& e a carga consiste de
pe&otas de óxido de ferro0 •  3 ;ona de redução situa-se na parte superior do forno
e o ferro espon2a 1 resfriado na parte inferior0 • O processo Midrex produ; ferro espon2a com
'"-'( J de !e "-( J de , > L ))) J0  
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Processo BC?
• Desenvolvido no México. • Combustível !"s natural misturado com vapor. • # mistura é $re%ormada&' ori!inando C( e )*' e
dessul%urada. • (s !ases passam por torres de res%riamento a
"!ua de modo a remover+se o excesso de vapor.
• ,ão novamente pré aquecidos' entre -- e
/01C e introdu2idos em reatores de redução contendo minério de %erro de alto teor ou a!lomerados de 3nos de minério.
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Processo de ?eito f&uidi;ado B<= Bigh <ron =ri7uette%
• <mp&antado comercia&mente em *'H* na ene;ue&a pe&a :> >tee&9
• <nsta&ação para um mi&hão de tone&adas de
[email protected] • Qrau de redução de H(J9 • Q8s redutor produ;ido cata&iticamente a partir de g8s
natura& e vapor redu;indo o min1rio moído a *) mesh0 • O produto da redução 1 então .ri7uetado0
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Principais reaç6es 7uímicas dos processos 7ue uti&i;am g8s
O g8s natura& reage com ,O" e B"O atrav1s das reaç6es4
,B$ K ,O" L " ,O K " B"
,B$ K B"O L ,O K # B"
 3s reaç6es endot1rmicas favorecidas a a&tas temperaturas% são rea&i;adas entre '() , e *))),0
Sm redução direta os produtos da redução cont1m ,O" e B"O podem ser recircu&ados e usados nas reaç6es de reforma0
 3 proporção entre ,O e B" no g8s reformado 1 contro&ada pe&a proporção de ,O" e B"O no g8s reagente &imitada por4
,O K B"O L ,O" K B"
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 3ssim na redução direta o.t1m-se as seguintes reaç6es re&acionadas ao min1rio de ferro4
!e"O# T !e#O$
!e#O$ T !eO
O ferro espon2a
O ferro espon2a 1 um produto met8&ico com ( a '(J de ferro e de )* a *)J de , podendo chegar a ")J de ,0 em aspecto espon2oso e 1 o.tido no estado só&ido U temperatura em torno de '() a **)) +, a preços re&ativamente redu;idos se comparado a grandes siderVrgicas0
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 3p&icaç6es do ferro espon2a
Sm gera& o ferro espon2a 1 uti&i;ado em fornos e&1tricos a arco em su.stituição U sucata para o.tenção do aço onde a sua característica vanta2osa 1 a sua superioridade em re&ação U sucata em termos de pure;a e&ementos de &iga contidos na sucata podem dificu&tar o
atendimento U especificação do aço a ser produ;ido%0
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Principais vantagens do ferro
espon2a G um produto 7ue su.stitui em parte a sucata 7ue
esta cada ve; mais escassa e preços .astantes irregu&ares0
,om sua fa.ricação tende-se a redu;ir o emprego do co7ue 7ue 1 necess8rio nos 3&tos-fornos pois este redutor necessita de carvão minera& co7ueific8ve& e cu2as reservas estão cada ve; mais escassas0
 O ferro espon2a e um processo a&tamente