1 Conceitos E Propriedades

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Principais matérias primas dos processo siderúrgicos Velocidade de reação As reações que ocorrem tal como redução, calcinação, combustão e dissolução, são dependentes do tamanho das partículas. Partículas menores são desejáveis, tal como na combustão de sólidos e na dissolução de sólidos em líquidos. No entanto haverá restrição quanto a geração de poeira e fluidização envolvendo fases gasosas. Quanto maior a velocidade de reação, mais rápido será o processo de obtenção dos produtos siderúrgicos. Fluidização É a propriedade de uma dada partícula sólida se manter em suspensão em um fluido com uma dada viscosidade e com um dada velocidade no sentido ascendente. Os processo com leito de fluidizado exigem que as matérias de mesma natureza apresente tamanho de partícula dentro de uma faixa granulométrica estreita , pois as partículas pequenas poderiam ser carregadas pelos fluidos e as maiores decantariam. Segregação Materiais de mesma natureza e mantidas as demais características constantes, apresentam ângulo de repouso diferentes, em função do tamanhos das partículas. Assim quando empilhados as partículas maiores tende a rolar mais facilmente e a se concentrar mais na base do que no topo. Desta formas a partículas tendem a se separar pelo diferença de formato, montando no centro da pilha partículas menores e nas laterais partículas maiores. Crepitação É o fenômeno de degradação por ruptura de um material em partículas menores, quando submetido bruscamente a temperaturas acima de 300ºC. A causa principal é a presença de umidade interna ou materiais voláteis ou água de cristalização ou carbonatos, que com aquecimento se vaporizam ou se decompõem formando fases gasosas, podendo aumentar a pressão no interior do material fraturando em partículas menores. É função do nível e da natureza da porosidade, assim como da quantidade e da natureza dos componentes passíveis de transformação em fase gasosa. Inchamento É o fenômeno de aumento de volume que alguns minérios de ferro e seus aglomerados sofrem durante a sua redução por carbono. Há o inchamento estrutural quando a Hematita (Fe2O3) e reduzida para Magnetita ou Wustita (Fe3O4 e FeO). Durante esta evolução estrutural acabam gerando trincas e portanto inchando. Esse inchamento pode gerar o crescimento demasiado da superfície de contacto do minério, influenciando nas outras propriedade e mesmo impossibilitando a descida da carga em processo de carregamento contínuo como nos altos fornos. Redutibilidade É a propriedade dos minérios e seus aglomerados serem mais facilmente reduzidos quando em contacto com as fases gasosas CO, H2 ou CO+H2. Ele depende principalmente da estrutura do material, granulometria, porosidade, minerologia e trincas. VDC- velocidade de decida de carga Conceito próprio da operação do alto forno, significa a velocidade com que cada carga é reduzida no interior do forno. Quando em operação normal, a velocidade de descida de carga deve ser constante, qualquer alteração no tempo de descida de cada carga, pode simbolizar uma alteração na operação do forno. Esta diretamente ligada a todos os demais conceitos, tal como permeabilidade, redutibilidade, fluidização, degradação e demais. Desafio 1º Mostrando seu entendimento quanto as principais propriedades ligadas ao processo siderúrgico, relacione estas propriedades à questão de descida de carga no alto forno. Tende mostrar qual a relação direta entre estas propriedades e a velocidade de descida de carga no alto forno. Como um processo pode ser alterado devido a alteração nestas propriedade e como pode ser melhorado se buscarmos melhorar algumas destas propriedade. Permeabilidade Nos processos siderúrgicos, a permeabilidade esta mais ligada a capacidade de passagem dos gases entre os meios sólidos, tal como no alto forno, entre os minério e o carvão. Transmissão térmica Nos processo onde a reação se da de forma topoquímica (onde o calor avança da superfície da partícula para o interior), necessita de partículas com boa contabilidade térmica para favorecer a ocorrência das reações termoquímicas. Quanto menor a partícula mais facilmente será transmitido o calor, no entanto salvo as considerações quanto a permeabilidade e fluidização do leito. Busca-se uma boa distribuição dos produtos dentro dos reatores para que a troca térmica possa ser mais evidente. Granulometria Ciência que estuda a medida dos tamanhos dos grãos que compõem uma rocha sedimentar. No minerologia a granulometria significa o tamanho médio das partículas de minério. Quanto ao carvão tem o mesmo significado, no entanto os valores são diferentes. As demais propriedades a seguir estão diretamente ligadas a granulometria dos produtos utilizados nos processos siderúrgico. Maiores granulometria significam maiores áreas de contacto, assim como o inverso significa menor área. Permeabilidade Em processo de leito fixo ou praticamente fixo como nos casos de altos fornos, sinterização e fornos de calcinação, onde há contra corrente de gases, há a necessidade que a carga apresente uma permeabilidade o mais homogenia possível para possibilitar a passagem dos gases. Permeabilidade é portanto a propriedade de um corpo de se deixar penetrar por uma substância. Também é a capacidade de um conduto ou de um vaso de permitir a passagem de líquidos na sua luz. Fundentes Materiais e produtos siderúrgicos, adicionadas nos processo de obtenção e transformação do ferro, para combinar com os elementos indesejáveis e formar a escória do processo, desta forma facilitando a limpeza dos produtos, podendo ainda de alguma forma, interagir com os produtos obtidos fornecendo elementos de liga ou formando constituintes da composição final. Sucata Na siderúrgicas integradas pode ser adicionadas até 20% da carga total, nas siderúrgicas semi integradas dotadas de aciaria elétrica normalmente compõem 100% da carga. Composta de todo o tipo de refugo e reutilizáveis de ferro e aço, são as sucatas grande provedores de ferros, muitas vezes objetivado pelo apelo ecológico de reciclagem. Sua desvantagem esta da grande heterogeneidade em forma e composição química. Redutores São materiais que em contato com o oxigênio ligado, tende a favorecer a combinação desta com outro elementos, tem esse nome por possibilitar a redução considerável da massa do produtos. Os principais redutores utilizados na siderurgia são os que possuem altos teores de carbono. Carvão mineral coqueificado e Carvão Vegetal Renovável (CVR). Minérios Podem ser os Hematíticos (mais abundantes), Magnetíticos (menos abundantes mais com maior concentração de ferro) ou os chamadas minérios pobres, Limonitas, Piritas, Ilmenitas e Sideritas. Compõem a matéria prima básica para extração do ferro diretamente da natureza, muito abundantes na crosta terrestre. Graças a estes minérios, e aos processos desenvolvidos para extração do metal destes, que temos os produtos siderúrgicos como conhecemos. Desoxidantes Também contemplam a linhas de ferros ligas. São ferros como Fe-SI, Fe-Mg e Ligas de Al, que tem a função de combinar como o oxigênio livre nos banhos metálicos, formando uma escória secundária oriunda dos processo de refino, com a função de eliminar ou diminuir o teor de OXIGÊNIO do banho. Propriedades importantes no processo siderúrgico Ferros ligas São ligas metálicas, semi reduzidas, combinadas com o ferro, com a função de adicionar os elementos de liga ao banho, em sua grande maioria possuem valores consideráveis de ferro o que facilita a incorporação no banho. Ferro Cromo Ferro manganês Refratários Os refratários englobam uma vasta gama de compostos usualmente óxidos ou mistura de óxidos e outras substâncias como carbono. Apresentam propriedades físico-químicas, termodinâmicas e estruturais superiores em elevada temperatura tais como: elevado ponto de fusão, refratariedade, resistência à corrosão química e mecânica, resistência a variações ambientais e estabilidade estrutural. São utilizados para proteção da estrutura metálica dos aparelhos metalúrgicos. 15/07/2013 nº Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível 15/07/2013 nº Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre 15/07/2013 nº Clique no ícone para adicionar uma imagem Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível 15/07/2013 nº Clique para editar o estilo do título mestre 15/07/2013 nº Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível 15/07/2013 nº Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível 15/07/2013 nº Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre 15/07/2013 nº Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível 15/07/2013 nº Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar o estilo do subtítulo mestre 15/07/2013 nº Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível 15/07/2013 nº Clique para editar o estilo do título mestre Clique para editar os estilos do texto mestre Segundo nível Terceiro nível Quarto nível Quinto nível 15/07/2013 nº