BR112015014606B1 - Reduced iron production method and production device - Google Patents
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Abstract
1/1 resumo método de produção de ferro reduzido e dispositivo de produção a presente invenção refere-se a um método de produção de ferro reduzido e dispositivo de produção, e, mais especificamente, refere-se a um método de produção de ferro reduzido e dispositivo de produção através do qual o ferro reduzido contendo uma taxa excelente de redução é produzido através do uso de minério de ferro contendo grandes quantidades das impurezas de fósforo, zinco e elementos alcalinos dentro do minério de ferro, enquanto, ao mesmo tempo, o fósforo, zinco e elementos alcalinos são recuperados.1/1 Summary Reduced Iron Production Method and Production Device The present invention relates to a reduced iron production method and production device, and more specifically, it relates to a reduced iron production method and production device. production device whereby reduced iron containing an excellent rate of reduction is produced by the use of iron ore containing large amounts of phosphorus, zinc and alkaline impurities within the iron ore while at the same time phosphorus , zinc and alkaline elements are recovered.
Description
(54) Título: MÉTODO DE PRODUÇÃO DE FERRO REDUZIDO E DISPOSITIVO DE PRODUÇÃO (73) Titular: POSCO. Endereço: (Goedong-dong) 6261, Donghaean-ro, Nam-gu, Pohang-si, Gyeongsangbuk-do 790300, REPÚBLICA DA CORÉIA(KR) (72) Inventor: SANG HAN SON; BYUNG KOOK CHO; HAE KWON JEONG.(54) Title: METHOD OF PRODUCTION OF REDUCED IRON AND PRODUCTION DEVICE (73) Holder: POSCO. Address: (Goedong-dong) 6261, Donghaean-ro, Nam-gu, Pohang-si, Gyeongsangbuk-do 790300, REPUBLIC OF KOREA (KR) (72) Inventor: SANG HAN SON; BYUNG KOOK CHO; HAE KWON JEONG.
Prazo de Validade: 20 (vinte) anos contados a partir de 27/12/2012, observadas as condições legaisValidity Period: 20 (twenty) years from 12/27/2012, subject to legal conditions
Expedida em: 04/12/2018Issued on: 12/04/2018
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Liane Elizabeth Caldeira LageLiane Elizabeth Caldeira Lage
Diretora de Patentes, Programas de Computador e Topografias de Circuitos IntegradosDirector of Patents, Computer Programs and Topographies of Integrated Circuits
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MÉTODO DE PRODUÇÃO DE FERRO REDUZIDO E DISPOSITIVO DE PRODUÇÃOMETHOD OF PRODUCTION OF REDUCED IRON AND PRODUCTION DEVICE
Campo Técnico [0001] A presente invenção refere-se a um método e equipamento para a produção de ferro reduzido. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um método e equipamento para a produção de ferro de alta taxa de redução a partir do minério de ferro abundante em impurezas de fósforo, zinco e elementos alcalinos, com a recuperação concomitante de fósforo, zinco e elementos alcalinos. Antecedentes da Técnica [0002] Nos altos fornos, fornos elétricos ou conversores, ferro reduzido é usado como um material para a produção de ferro fundido ou aço fundido.Technical Field [0001] The present invention relates to a method and equipment for the production of reduced iron. More particularly, the present invention relates to a method and equipment for the production of high-reduction iron from iron ore abundant in phosphorus, zinc and alkali impurities, with the concomitant recovery of phosphorus, zinc and alkaline elements. Background of the Technique [0002] In blast furnaces, electric ovens or converters, reduced iron is used as a material for the production of cast iron or cast steel.
[0003] Ferro reduzido é produzido a partir de redução de uma fonte de ferro oxidado, tais como minério de ferro ou ferro oxidado por um agente de redução carbonoso (que virá a seguir referido como material carbonoso) ou um gás redutor. Esse processo, chamado de redução direta, é mais comumente usado para produzir ferro reduzido.[0003] Reduced iron is produced by reducing a source of oxidized iron, such as iron ore or oxidized iron by a carbonaceous reducing agent (hereinafter referred to as carbonaceous material) or a reducing gas. This process, called direct reduction, is most commonly used to produce reduced iron.
[0004] Para a produção de ferro reduzido direta (DRI), um forno de soleira rotativa (RHF) é utilizado no qual pelotas compostas de extremamente traços de minério de ferro são reduzidos.[0004] For the production of direct reduced iron (DRI), a rotary hearth furnace (RHF) is used in which pellets composed of extremely trace amounts of iron ore are reduced.
[0005] No que diz respeito aos processos de produção de ferro reduzido usando RHF, por exemplo, pode ser feita referência ao Pedido de Patente Coreano Examinado Publicação N° 10-2010-0043095 intitulado Process for producing reduced iron pellets, and process for producing pig iron (Documento de Patente 1) , e Pedido de Patente Coreana Não Examinado Publicação N° 10-2010-0122946, intitulado Process for production of direct-reduced iron (Documento de Patente 2).[0005] With regard to reduced iron production processes using RHF, for example, reference can be made to the Examined Korean Patent Publication No. 10-2010-0043095 entitled Process for producing reduced iron pellets, and process for producing pig iron (Patent Document 1), and Unexamined Korean Patent Application Publication No. 10-2010-0122946, entitled Process for production of direct-reduced iron (Patent Document 2).
2/18 [0006] Ambos os Documentos de Patente 1 e 2 são direcionados para a produção de ferro reduzido através de um forno rotativo. No Documento de Patente 1, tamanhos de partículas de matérias-primas são controlados para melhorar a reatividade, produzindo desse modo uma pelota de ferro reduzido, em que uma proporção de metalização é aumentada enquanto que o Documento de Patente 2 descreve a produção de minério de ferro rico em zinco.2/18 [0006] Both Patent Documents 1 and 2 are directed to the production of reduced iron through a rotary kiln. In Patent Document 1, particle sizes of raw materials are controlled to improve reactivity, thereby producing a reduced iron pellet, in which a proportion of metallization is increased while Patent Document 2 describes the production of ore. iron rich in zinc.
[0007] Devido ao fato de que fornos rotativos convencionais são configurados de forma compacta para reduzir minérios de ferro em até 1.350°C numa atmosfera redutora, é difícil manter a atmosfera redutora dentro de tais fornos. Além disso, os fornos rotativos convencionais não são adequados para uso na produção de larga escala, devido à sua capacidade de produção anual no valor de apenas 150.000 ~ 500.000 toneladas.[0007] Due to the fact that conventional rotary kilns are compactly configured to reduce iron ores by up to 1,350 ° C in a reducing atmosphere, it is difficult to maintain the reducing atmosphere inside such kilns. In addition, conventional rotary kilns are not suitable for use in large-scale production, due to their annual production capacity of just 150,000 ~ 500,000 tons.
[0008] Devido às limitações de fornos rotativos, um novo processo é necessário para a produção em massa de ferro reduzido.[0008] Due to the limitations of rotary kilns, a new process is necessary for the mass production of reduced iron.
[0009] Em um esforço para superar as limitações dos fornos rotativos convencionais, tem sido sugerida a produção de ferro reduzido parcialmente sob uma atmosfera oxidativa num forno. No entanto, o agente redutor carbono é queimado com o oxigênio da atmosfera oxidante no interior do forno para gerar o calor de combustão. Isto é, uma vez que uma maior quantidade de carbono é usado como uma fonte de energia do que como um agente de redução para minério de ferro, a eficiência de redução de minério de ferro é pobre.[0009] In an effort to overcome the limitations of conventional rotary kilns, it has been suggested to produce partially reduced iron under an oxidative atmosphere in an oven. However, the carbon reducing agent is burned with oxygen from the oxidizing atmosphere inside the oven to generate the combustion heat. That is, since a larger amount of carbon is used as an energy source than as a reducing agent for iron ore, the iron ore reduction efficiency is poor.
[0010] Além disso, mesmo que o minério de ferro seja reduzido num forno com uma atmosfera oxidante, o ferro reduzido pode ser re-oxidado pela atmosfera oxidativa, que é também uma causa da pobre taxa de redução.[0010] Furthermore, even if iron ore is reduced in a furnace with an oxidizing atmosphere, the reduced iron can be re-oxidized by the oxidative atmosphere, which is also a cause of the poor reduction rate.
3/18 [0011] Enquanto isso, fósforo (P) , zinco (Zn) e óxidos alcalinos (K2O+Na2O) dentro de minério de ferro são as impurezas que podem causar vários defeitos no produto de ferro reduzido final. O minério de ferro que tem um menor teor de fósforo (P), zinco (Zn), e óxidos de metais alcalinos (K2O+Na2O) é o preferido.3/18 [0011] Meanwhile, phosphorus (P), zinc (Zn) and alkaline oxides (K 2 O + Na 2 O) inside iron ore are the impurities that can cause various defects in the final reduced iron product. Iron ore that has a lower content of phosphorus (P), zinc (Zn), and alkali metal oxides (K 2 O + Na 2 O) is preferred.
[0012] Com o esgotamento gradual de minério de ferro com um baixo teor de impurezas, o custo do minério de ferro de qualidade tem aumentado recentemente. Juntamente com o custo de material elevado, o esgotamento torna-se mais difícil de produzir minério de ferro de qualidade. Neste contexto, tem sido feita a sugestão de uma técnica de fabricação de aço, caracterizado pela remoção das impurezas. No entanto, esta técnica requer vários materiais subsidiários necessário para a remoção de tais impurezas, e um processo adicional de remoção de impurezas, aumentando assim o custo de produção.[0012] With the gradual depletion of iron ore with a low content of impurities, the cost of quality iron ore has recently increased. Along with the high material cost, depletion becomes more difficult to produce quality iron ore. In this context, a suggestion for a steelmaking technique has been made, characterized by the removal of impurities. However, this technique requires several subsidiary materials necessary for the removal of such impurities, and an additional process of removing impurities, thereby increasing the cost of production.
[Documento de Ténica Relacionada] [Documento de Patente] [0013] (Documento de Patente 1) Pedido de Patente Coreana Não Examinado Publicação n° 10-2010-0043095 (2010. 04. 27) [0014] (Documento de patente 2) Pedido de Patente Coreana Não Examinado Publicação n° 10-2010-0122946 (2010.[Related Technique Document] [Patent Document] [0013] (Patent Document 1) Unexamined Korean Patent Application Publication No. 10-2010-0043095 (2010. 04. 27) [0014] (Patent Document 2) Unexamined Korean Patent Application Publication No. 10-2010-0122946 (2010.
11. 23)11. 23)
Divulgação Problema Técnico [0015] A presente invenção proporciona um método e um equipamento para de produzir ferro reduzido sob uma atmosfera oxidativa num forno do tipo aberto.Disclosure Technical Problem [0015] The present invention provides a method and equipment for producing reduced iron under an oxidative atmosphere in an open type oven.
[0016] No método e no equipamento, uma mistura do minério de ferro e material carbonoso é moldado em[0016] In the method and in the equipment, a mixture of iron ore and carbonaceous material is molded in
4/18 aglomerados de minério e suficientemente reduzido sob uma atmosfera oxidativa, num forno de redução.4/18 ore clusters and sufficiently reduced under an oxidative atmosphere, in a reduction furnace.
[0017] Além disso, a presente invenção proporciona um método e equipamento para a produção de ferro reduzido através da qual um amplo espectro de minérios de ferro, incluindo minérios de ferro rico em um ou mais de fósforo (P) , zinco (Zn) , ou óxido alcalino (K2O+Na2O) pode ser utilizado para produzir de forma eficaz o ferro reduzido.[0017] Furthermore, the present invention provides a method and equipment for the production of reduced iron through which a wide spectrum of iron ores, including iron ores rich in one or more of phosphorus (P), zinc (Zn) , or alkaline oxide (K 2 O + Na 2 O) can be used to effectively produce reduced iron.
[0018] Além disso, a presente invenção proporciona um método e equipamento para a produção de ferro reduzido através do qual o fósforo (P), zinco (Zn) e óxidos alcalinos (K2O+Na2O) pode ser separado e recuperado a partir dos minérios de ferro.[0018] In addition, the present invention provides a method and equipment for the production of reduced iron by which phosphorus (P), zinc (Zn) and alkaline oxides (K 2 O + Na 2 O) can be separated and recovered from iron ores.
Solução Técnica [0019] De acordo com um dos aspectos do mesmo, a presente invenção proporciona um método para a produção de ferro reduzido, que compreende: misturar um material de ferro tendo fósforo, zinco e óxidos alcalino com um material carbonoso para preparar uma mistura; formar a mistura em aglomerados de minério; reduzir os aglomerados de minério em forno de redução do tipo aberto, com a remoção concomitante de fósforo, zinco e elementos alcalinos dos aglomerados de minério; esmagar os aglomerados de minério de redução para separar o ferro reduzido da escória tendo fósforo; e aglomerar o ferro reduzido durante a recuperação da escória.Technical Solution [0019] In accordance with one aspect thereof, the present invention provides a method for the production of reduced iron, which comprises: mixing an iron material having phosphorus, zinc and alkaline oxides with a carbonaceous material to prepare a mixture ; forming the mixture in ore agglomerates; reduce ore pellets in an open-type reduction furnace, with the simultaneous removal of phosphorus, zinc and alkaline elements from the ore pellets; crush the reduction ore pellets to separate the reduced iron from the slag having phosphorus; and agglomerate the reduced iron during slag recovery.
[0020] Na etapa de mistura, a mistura contém fósforo (P) , numa quantidade de 0,06% em peso ou maior, zinco (Zn), numa quantidade de 0,02% em peso ou maior, e um óxido alcalino (K2O+Na2O) numa quantidade de 0,1% em peso ou maior.[0020] In the mixing step, the mixture contains phosphorus (P), in an amount of 0.06% by weight or greater, zinc (Zn), in an amount of 0.02% by weight or greater, and an alkaline oxide ( K 2 O + Na 2 O) in an amount of 0.1% by weight or greater.
[0021] Numa modalidade do método, o material de ferro é selecionado dentre um minério de ferro com um teor[0021] In one method, the iron material is selected from an iron ore with a
5/18 de fósforo (P) de 0,06% ou superior, um minério de ferro com um teor de zinco (Zn) de 0,02% ou superior, um minério de ferro com um teor de óxido alcalino (K2O+Na2O) de 0,1% ou superior, e uma combinação destes.5/18 of phosphorus (P) of 0.06% or more, an iron ore with a zinc (Zn) content of 0.02% or more, an iron ore with an alkaline oxide content (K 2 O + Na 2 O) 0.1% or higher, and a combination of these.
[0022] Na etapa de mistura, o material carbonoso contém pó tendo carbono gerado a partir de um local de mineração de carvão ou de peças de aço ou ambos.[0022] In the mixing stage, the carbonaceous material contains powder having carbon generated from a coal mining site or steel parts or both.
[0023] Na etapa de mistura, a mistura tem uma basicidade (CaO/SiO2) de 1 ou superior.[0023] In the mixing step, the mixture has a basicity (CaO / SiO 2 ) of 1 or higher.
[0024] Na etapa de mistura, a mistura tem um teor de óxido alcalino de 0,5% ou superior.[0024] In the mixing stage, the mixture has an alkaline oxide content of 0.5% or higher.
[0025] Na etapa de mistura, a mistura é adicionalmente suplementada com um material subsidiário para ajustar a basicidade e um teor de óxido alcalino, o referido material subsidiário incluindo CaO para ajustar a basicidade da mistura, e Na2CO3 e K2CO3 para ajustar o teor de óxido alcalino da mistura.[0025] In the mixing step, the mixture is additionally supplemented with a subsidiary material to adjust the basicity and an alkaline oxide content, said subsidiary material including CaO to adjust the basicity of the mixture, and Na 2 CO 3 and K 2 CO 3 to adjust the alkaline oxide content of the mixture.
[0026] Numa outra modalidade da presente invenção, o material carbonoso é usado numa quantidade de 10 partes em peso ou superior, com base em 100 partes em peso da mistura.[0026] In another embodiment of the present invention, the carbonaceous material is used in an amount of 10 parts by weight or greater, based on 100 parts by weight of the mixture.
[0027] Numa outra modalidade da presente invenção, o forno de redução mantém uma atmosfera oxidativa no mesmo durante a etapa de redução em que o gás é gerado mediante a redução do material carbonoso dentro dos aglomerados de minério, formando um filme de gás que rodeia os aglomerados de minério e, portanto, bloqueia os aglomerados de minério da atmosfera oxidante.[0027] In another embodiment of the present invention, the reduction furnace maintains an oxidative atmosphere in it during the reduction stage in which the gas is generated by reducing the carbonaceous material within the ore agglomerates, forming a gas film that surrounds the ore pellets and therefore blocks the ore pellets from the oxidizing atmosphere.
[0028] Numa outra modalidade da presente invenção,[0028] In another embodiment of the present invention,
6/18 limitado de tempo, no máximo, de tal modo que o carbono está completamente esgotado dos aglomerados de minério.6/18 limited in time, at most, so that carbon is completely depleted from the ore pellets.
[0029] Numa outra modalidade da presente invenção, a etapa de redução compreende a recuperação do zinco dentro dos aglomerados de minério como um pó num gás de exaustão do forno do tipo aberto, água granulando o pó recuperado para separar o óxido de zinco (ZnO) , e a recuperação do zinco óxido.[0029] In another embodiment of the present invention, the reduction step comprises the recovery of zinc within the ore agglomerates as a powder in an exhaust gas from the open type furnace, water granulating the recovered powder to separate the zinc oxide (ZnO ), and the recovery of zinc oxide.
[0030] Numa outra modalidade da presente invenção, em que o zinco dentro dos aglomerados de minério é vaporizado durante a etapa de redução do forno de redução, descarregado em conjunto com o gás de exaustão, e reagido com o oxigênio dos gases de exaustão de modo a formar óxido de zinco (ZnO), o referido óxido de zinco a ser recuperado como um pó.[0030] In another embodiment of the present invention, in which the zinc within the ore agglomerates is vaporized during the reduction step of the reduction furnace, discharged together with the exhaust gas, and reacted with oxygen from the exhaust gases of in order to form zinc oxide (ZnO), said zinc oxide to be recovered as a powder.
[0031] Numa outra modalidade da presente invenção, o pó recuperado é água granulada durante o qual o elemento alcalino é separado e recuperado, juntamente com a água.[0031] In another embodiment of the present invention, the recovered powder is granulated water during which the alkaline element is separated and recovered, together with the water.
[0032] Numa outra modalidade da presente invenção, o ferro reduzido é separado a partir da escória usando um separador magnético.[0032] In another embodiment of the present invention, the reduced iron is separated from the slag using a magnetic separator.
[0033] De acordo com outro aspecto do mesmo, a presente invenção proporciona um método para a produção de ferro reduzido, que compreende: misturar um material de ferro com um material carbonoso para formar aglomerados de minério, e reduzir os aglomerados de minério em um forno do tipo aberto.[0033] According to another aspect of the same, the present invention provides a method for the production of reduced iron, which comprises: mixing an iron material with a carbonaceous material to form ore pellets, and reducing the ore pellets in one open type oven.
[0034] Numa modalidade do presente método, o material carbonoso é usado numa quantidade de 10 partes em peso ou mais, com base em 100 partes em peso dos aglomerados de minério, e em que o forno de redução mantém uma atmosfera oxidativa no mesmo durante a etapa de redução em que o gás é gerado mediante a redução do material[0034] In one embodiment of the present method, the carbonaceous material is used in an amount of 10 parts by weight or more, based on 100 parts by weight of the ore pellets, and in which the reduction furnace maintains an oxidative atmosphere in it during the reduction step in which the gas is generated by reducing the material
7/18 carbonoso dentro dos aglomerados de minério, formando assim um filme de gás que rodeia os aglomerados de minério e bloqueia os aglomerados de minério a partir da atmosfera oxidante.7/18 carbonaceous within the ore pellets, thus forming a gas film that surrounds the ore pellets and blocks the ore pellets from the oxidizing atmosphere.
[0035] De acordo com um aspecto adicional do mesmo, a presente invenção fornece um equipamento de produção de ferro reduzido, que compreende: uma pluralidade de funis de matérias-primas para respectivamente armazenar diferentes tipos de minérios de ferro nos mesmos; um funil de material carbonoso para armazenamento de um material carbonoso no mesmo; um misturador para misturar o efluente de diferentes tipos de minérios de ferro a partir de funis de matériasprimas com o material carbonoso a partir do funil de material carbonoso; uma primeira prensa de moldagem para formar a mistura em aglomerados de minério; um forno de redução do tipo aberto para reduzir os aglomerados de minério em uma atmosfera oxidante; um triturador para esmagar os aglomerados de minério reduzidos no forno de redução; um separador magnético para separar as partículas esmagadas, reduzidas em ferro reduzido e escória por magnetismo; e uma segunda prensa de moldagem para moldar o ferro reduzido [0036] Numa modalidade, o equipamento pode compreender ainda: um coletor para coletar o pó a partir de um gás de exaustão do forno de redução; e um granulador de água para a granulação da poeira coletada com água para separar o óxido de zinco a partir de água residual tendo elementos alcalinos.[0035] In accordance with a further aspect thereof, the present invention provides reduced iron production equipment, comprising: a plurality of raw material hoppers to respectively store different types of iron ores therein; a carbonaceous material funnel for storing a carbonaceous material therein; a mixer for mixing the effluent of different types of iron ore from raw material funnels with the carbonaceous material from the carbonaceous material funnel; a first molding press to form the mixture in ore agglomerates; an open-type reduction furnace to reduce ore pellets in an oxidizing atmosphere; a crusher to crush the reduced ore pellets in the reduction furnace; a magnetic separator to separate crushed particles, reduced in reduced iron and slag by magnetism; and a second molding press to mold the reduced iron [0036] In one embodiment, the equipment can also comprise: a collector to collect the dust from an exhaust gas from the reduction furnace; and a water granulator for the granulation of the dust collected with water to separate zinc oxide from waste water having alkaline elements.
Efeitos vantajosos [0037] Tal como descrito acima, minérios de ferro evitados para uso em processos convencionais de fabricação de ferro, devido ao seu elevado teor de impureza pode ser empregue para a produção de ferro reduzido em larga escala,Advantageous effects [0037] As described above, iron ores avoided for use in conventional ironmaking processes, due to their high impurity content can be used for the production of reduced iron on a large scale,
8/18 sob uma atmosfera oxidativa usando um forno do tipo aberto, de acordo com a presente invenção.8/18 under an oxidative atmosphere using an open type oven, according to the present invention.
[0038] Para uma descrição detalhada, o método da presente invenção é fornecido para a produção de ferro reduzido, que compreende: misturar um material de ferro com um material carbonoso para formar aglomerados de minério; e reduzir os aglomerados de minério em um forno do tipo aberto, em que o forno de redução mantém uma atmosfera oxidativa na mesma durante a etapa de redução em que o gás é gerado mediante a redução do material carbonoso dentro dos aglomerados de minério, formando assim um filme de gás que rodeia o aglomerados de minério e bloqueia os aglomerados de minério da atmosfera oxidante.[0038] For a detailed description, the method of the present invention is provided for the production of reduced iron, which comprises: mixing an iron material with a carbonaceous material to form ore agglomerates; and reducing the ore pellets in an open type furnace, in which the reduction furnace maintains an oxidative atmosphere in it during the reduction step in which the gas is generated by reducing the carbonaceous material within the ore pellets, thus forming a gas film that surrounds the ore pellets and blocks the ore pellets from the oxidizing atmosphere.
[0039] Além disso, as impurezas, tais como o fósforo (P) , zinco (Zn), e óxidos alcalinos (K2O+Na2O) contidos em minérios de ferro pode ser utilizado na etapa de redução, e podem ser recuperados a partir do ferro.[0039] In addition, impurities, such as phosphorus (P), zinc (Zn), and alkaline oxides (K 2 O + Na 2 O) contained in iron ores can be used in the reduction step, and can be recovered from iron.
[0040] Por conseguinte, um amplo espectro de minérios de ferro pode ser utilizado, o que leva a uma diminuição do custo das matérias-primas usadas na produção de ferro. Além disso, o fósforo (P) , zinco (Zn) e óxidos alcalinos (K2O+Na2O) podem ser recuperados do processo.[0040] Consequently, a wide spectrum of iron ores can be used, which leads to a decrease in the cost of raw materials used in the production of iron. In addition, phosphorus (P), zinc (Zn) and alkaline oxides (K 2 O + Na 2 O) can be recovered from the process.
Descrição dos Desenhos [0041] FIG. 1 é uma vista esquemática que ilustra um equipamento de e um método para a produção de ferro reduzido.Description of Drawings [0041] FIG. 1 is a schematic view showing an equipment and method for producing reduced iron.
[0042] FIG. 2 é um gráfico que ilustra as taxas de recuperação de fósforo em escória en relação à basicidade após a redução de aglomerados de minério em 1.200°C durante 20 min.[0042] FIG. 2 is a graph illustrating the recovery rates of slag phosphorus in relation to basicity after reducing ore pellets by 1,200 ° C for 20 min.
[0043] FIG. 3 é um gráfico que ilustra as taxas de recuperação de fósforo da escória em relação ao teor de óxido alcalino em aglomerados de minério após a redução de[0043] FIG. 3 is a graph that illustrates the recovery rates of slag phosphorus in relation to the alkaline oxide content in ore pellets after the reduction of
9/18 minério de aglomerados possuindo uma basicidade de 1 a 1200°C durante 20 min.9/18 ore of agglomerates having a basicity of 1 to 1200 ° C for 20 min.
[0044] FIG. 4 é um gráfico que mostra a proporção de metalização de aglomerados de minério em relação à temperatura do forno de redução do tipo aberto de acordo com a quantidade de material carbonoso.[0044] FIG. 4 is a graph showing the proportion of metallization of ore agglomerates in relation to the temperature of the open type reduction furnace according to the amount of carbonaceous material.
Melhor Modo [0045] Modalidades da presente invenção são descritos com referência aos desenhos anexos, a fim de descrever a presente invenção em detalhes, de modo que aqueles que possuem conhecimentos comuns no campo técnico ao qual pertence a presente invenção podem facilmente praticar a presente invenção. Deve notar-se que os mesmos números de referência são utilizados para designar os mesmos elementos ou semelhantes ao longo dos desenhos. Na descrição seguinte da presente invenção, descrições detalhadas das funções e configurações conhecidas que são consideradas para tornar a essência da presente invenção obscura será omitida.Best Mode [0045] Modalities of the present invention are described with reference to the accompanying drawings, in order to describe the present invention in detail, so that those who have common knowledge in the technical field to which the present invention belongs can easily practice the present invention . It should be noted that the same reference numbers are used to designate the same or similar elements throughout the drawings. In the following description of the present invention, detailed descriptions of the known functions and configurations that are considered to make the essence of the present invention obscure will be omitted.
[0046] Em primeiro lugar, uma descrição será dada de um equipamento através do qual um método para a produção de ferro reduzido pode ser incorporado de acordo com uma modalidade da presente ivnention.[0046] Firstly, a description will be given of an equipment by which a method for the production of reduced iron can be incorporated according to one embodiment of the present invention.
[0047] Com referência à FIG. 1, há uma vista esquemática ilustrando um equipamento e um método para a produção de ferro reduzido.[0047] With reference to FIG. 1, there is a schematic view illustrating an equipment and method for producing reduced iron.
[0048] Como se pode ver na FIG. 1, o equipamento de produção de ferro reduzido, de acordo com uma modalidade da presente invenção compreende um primeira triturador 11 para esmagar os minérios de ferro; uma pluralidade de funis 21, 22 e 23 para armazenar o minério de ferro esmagado no primeiro triturador 11 por tipo no mesmo; um segundo triturador 12 para esmagar um material carbonoso, como o[0048] As can be seen in FIG. 1, the reduced iron production equipment according to an embodiment of the present invention comprises a first crusher 11 for crushing iron ores; a plurality of funnels 21, 22 and 23 for storing crushed iron ore in the first crusher 11 by type therein; a second crusher 12 for crushing a carbonaceous material, such as
10/18 carvão; um funil de material carbonoso 30 para armazenar o material carbonoso esmagado pela segunda triturador 12 no mesmo; um misturador 50 para misturar efluentes a partir de diferentes tipos de minério de ferro a partir dos funis de matéria-prima 21, 22 e 23 com o material carbonoso esmagado do funil de material carbonoso 30; uma primeira prensa de moldagem 61 para formar a mistura em aglomerados de minério; um forno de redução do tipo aberto 70 para reduzir os aglomerados de minério em uma atmosfera oxidante; um terceiro triturador 13 para esmagar os aglomerados de minério reduzidos no forno de redução 70; um separador magnético 80 para separar as partículas esmagadas, reduzidas em ferro reduzido e escória pelo magnetismo; e uma segunda prensa de moldagem 62 para moldar o ferro reduzido. Opcionalmente, o equipamento pode compreender ainda pelo menos um funil de material subsidiário 40 para armazenamento de um material subsidiário no mesmo; um coletor 90 para coleta de poeira de um gás de exaustão do forno redutor; e um granulador de água 100 para granular a poeira coletada com água para separar o óxido de zinco a partir de água residual tendo elementos alcalinos.10/18 coal; a carbonaceous material funnel 30 for storing the carbonaceous material crushed by the second crusher 12 therein; a mixer 50 for mixing effluents from different types of iron ore from the raw material hoppers 21, 22 and 23 with the crushed carbonaceous material from the carbonate hopper 30; a first molding press 61 to form the mixture in ore agglomerates; an open type reduction furnace 70 for reducing ore pellets in an oxidizing atmosphere; a third crusher 13 for crushing the reduced ore pellets in the reduction furnace 70; a magnetic separator 80 for separating crushed particles, reduced in reduced iron and slag by magnetism; and a second molding press 62 for molding the reduced iron. Optionally, the equipment may further comprise at least one subsidiary material funnel 40 for storing subsidiary material therein; a collector 90 for collecting dust from an exhaust gas from the reducing furnace; and a water granulator 100 for granulating the dust collected with water to separate zinc oxide from waste water having alkaline elements.
[0049] O forno de redução do tipo aberto tem um espaço interno que é aberto em vez de fechado. Assim, desde que possa aquecer os aglomerados de minério, enquanto continuamente transporta dos aglomerados de minério, qualquer forno de redução, sem limitações para configurações específicas, podem ser empregues. A título de exemplo, um forno de redução do tipo aberto pode ser provido com um meio de transporte para o transporte de aglomerados de minério de forma transportadora. Um corpo do alto forno que define um espaço interno no qual os aglomerados de minério são transportados e reduzidos está localizado acima dos meios de transporte. O espaço interno[0049] The reduction furnace of the open type has an internal space that is open instead of closed. Thus, as long as it can heat the ore pellets, while continuously transporting the ore pellets, any reduction furnace, without limitations for specific configurations, can be employed. As an example, an open type reduction furnace can be provided with a means of transport for transporting ore pellets in a carrier form. A blast furnace body that defines an internal space in which the ore pellets are transported and reduced is located above the means of transport. The internal space
11/18 do corpo do alto forno é aquecido por uma pluralidade de queimadores nele instalados. Além disso, um meio de sucção para aspiração de ar a partir do espaço interno do corpo do forno é fornecida por baixo dos meios de transporte. Nesta estrutura, aglomerados de minério são transportados pelos meios de transporte, enquanto o calor flui para baixo a partir de um espaço superior dos aglomerados de minério pela combustão dos queimadores e a aspiração dos meios de aspiração. Num tal forno do tipo aberto, aglomerados de minério podem ser arranjados com um padrão de multi-camada e podem ser continuamente reduzidos para produzir ferro reduzido em larga escala.11/18 of the blast furnace body is heated by a plurality of burners installed in it. In addition, a suction means for drawing air from the internal space of the furnace body is provided below the means of transport. In this structure, ore agglomerates are transported by the means of transport, while heat flows downwards from an upper space of the ore agglomerates by combustion of the burners and the suction of the suction means. In such an open type furnace, ore pellets can be arranged in a multi-layer pattern and can be continuously reduced to produce reduced iron on a large scale.
[0050] Cada uma das primeiras prensa de moldagem 61 e da segunda prensa de moldagem 62 é uma estrutura de papel duplo.[0050] Each of the first molding press 61 and the second molding press 62 is a double paper structure.
[0051] Em seguida, a produção de ferro reduzido utilizando o equipamento ilustrado acima será descrito.[0051] Next, the production of reduced iron using the equipment illustrated above will be described.
[0052] Vários minérios de ferro são esmagados no primeiro triturador 11 mostrado na FIG. 1 e armazenados individualmente nos funis de ferro bruto 21, 22 e 23 por tipo. Os minérios de ferro podem ter um teor em fósforo (P) de 0,06% ou superior, um teor de zinco (Zn) de 0,02% ou superior, um teor de óxido alcalino (K2O+Na2O) de 0,1% ou maior, ou uma combinação dos mesmos. Separadamente, um material carbonoso é esmagada no segundo triturador 12 e armazenado no funil de material carbonoso 30. O material carbonoso pode conter pó tendo carbono gerado a partir de um local de mineração de carvão ou de peças de aço ou ambos. A este respeito, o material carbonoso tem de preferência um tamanho de partícula de 0,1 mm ou inferior, de modo a aumentar a reatividade.[0052] Several iron ores are crushed in the first crusher 11 shown in FIG. 1 and stored individually in the iron funnels 21, 22 and 23 by type. Iron ores may have a phosphorus (P) content of 0.06% or greater, a zinc (Zn) content of 0.02% or greater, an alkaline oxide content (K 2 O + Na 2 O) 0.1% or greater, or a combination thereof. Separately, a carbonaceous material is crushed in the second crusher 12 and stored in the carbonate material funnel 30. The carbonaceous material may contain powder having carbon generated from a coal mining site or steel parts or both. In this regard, the carbonaceous material preferably has a particle size of 0.1 mm or less, in order to increase the reactivity.
[0053] Além disso, o funil de material subsidiário 40 armazena um material subsidiário para ajustar basicidade[0053] In addition, the subsidiary material funnel 40 stores a subsidiary material to adjust basicity
12/18 e um material subsidiário para ajustar o teor de óxidos alcalinos, em combinação ou separadamente, no mesmo. Por exemplo, CaO pode ser usado como um material subsidiário para ajustar basicidade, e o teor de óxidos alcalinos pode ser ajustado com Na2CO3 ou K2CO3 ou ambos.12/18 and a subsidiary material to adjust the alkali oxide content, in combination or separately, in it. For example, CaO can be used as a subsidiary material to adjust basicity, and the content of alkali oxides can be adjusted with Na 2 CO 3 or K 2 CO 3 or both.
[0054] Depois de ter sido preparado assim, o minério de ferro, o material carbonoso e os materiais subsidiários são pesados cada um, introduzidos no misturador 50, e misturado para se obter uma mistura.[0054] After having been prepared in this way, the iron ore, the carbonaceous material and the subsidiary materials are weighed each, introduced in the mixer 50, and mixed to obtain a mixture.
[0055] Preferivelmente, a mistura compreende fósforo (P) , numa quantidade de 0,06% ou superior, zinco (Zn) numa quantidade de 0,02% ou superior, e um óxido alcalino (K2O+Na2O) numa quantidade de 0,1% ou superior, que são principalmente derivados do minério de ferro e o material carbonoso. No entanto, os aglomerados de minério, como será descrito mais tarde, são de preferência mantidos a ter uma elevada basicidade e um teor de óxido alcalino alto, a fim de isolar suficientemente fósforo durante a redução de aglomerados de minério. Por conseguinte, CaO, Na2CO3, e K2CO3 são preferivelmente adicionados em tais quantidades para se ajustar a basisicidade (CaO/SiO2) da mistura a 1 ou superior, e para manter um teor de óxido de metal alcalino de 0,5% na mistura. A razão pela qual a basicidade e o teor de óxido alcalino são limitados serão reveladas mais adiante na descrição dada em conjugação com as FIGS. 2 e 3.[0055] Preferably, the mixture comprises phosphorus (P), in an amount of 0.06% or greater, zinc (Zn) in an amount of 0.02% or greater, and an alkaline oxide (K 2 O + Na 2 O) in an amount of 0.1% or higher, which are mainly derived from iron ore and carbonaceous material. However, ore pellets, as will be described later, are preferably maintained to have a high basicity and a high alkaline oxide content, in order to sufficiently isolate phosphorus during the reduction of ore pellets. Therefore, CaO, Na 2 CO 3 , and K 2 CO 3 are preferably added in such quantities to adjust the base (CaO / SiO 2 ) of the mixture to 1 or higher, and to maintain an alkali metal oxide content of 0.5% in the mixture. The reason why the basicity and the alkaline oxide content are limited will be revealed later in the description given in conjunction with FIGS. 2 and 3.
[0056] A mistura assim obtida é alimentada para a primeira prensa de moldagem 61, onde os aglomerados de minério dimensionadas de forma homogênea são formados.[0056] The mixture thus obtained is fed to the first molding press 61, where homogeneous sized ore agglomerates are formed.
[0057] Subsequentemente, os aglomerados de minério são introduzidos no forno de redução do tipo aberto 70 onde o ferro (Fe) dos aglomerados de minério é reduzido numa atmosfera oxidativa enquanto separa fósforo, zinco e[0057] Subsequently, the ore pellets are introduced into the open type reduction furnace 70 where the iron (Fe) of the ore pellets is reduced in an oxidative atmosphere while separating phosphorus, zinc and
13/18 elementos alcalinos do ferro. Neste contexto, a atmosfera oxidativa significa a exposição ao ar, sem qualquer controle atmosférico.13/18 alkaline iron elements. In this context, the oxidative atmosphere means exposure to air, without any atmospheric control.
[0058] Reações no processo de redução serão detalhados. Os óxidos de ferro dentro dos aglomerados de minério reagem (são reduzidos), como mostrado na seguinte Fórmula Química 1, para gerar Fe e CO. Em seguida, este CO reage com (reduz) os óxidos de ferro dos aglomerados de minério, como mostrado na seguinte Fórmula Química 2, com a concomitante geração de ferro (Fe) e de CO2. Este CO2 pode ser convertido em CO, por reação com o carbono no interior dos aglomerados de minério. Os gases CO e CO2 que são gerados por reações entre óxidos de ferro e carbono dentro dos aglomerados de minério são exaustados externamente, formando um filme de gás em torno dos aglomerados de minério. À medida que o filme de gás serve para bloquear os aglomerados de minério a partir da atmosfera oxidativa do forno de redução do tipo aberto 70, a redução dos aglomerados de minério pode ser facilitada no forno de redução do tipo aberto 70.[0058] Reactions in the reduction process will be detailed. Iron oxides within the ore pellets react (are reduced), as shown in the following Chemical Formula 1, to generate Fe and CO. Then, this CO reacts with (reduces) the iron oxides of the ore agglomerates, as shown in the following Chemical Formula 2, with the concomitant generation of iron (Fe) and CO 2 . This CO 2 can be converted into CO by reacting with the carbon inside the ore clusters. The CO and CO 2 gases that are generated by reactions between iron and carbon oxides within the ore pellets are exhausted externally, forming a gas film around the ore pellets. As the gas film serves to block the ore pellets from the oxidative atmosphere of the open type reduction furnace 70, the reduction of the ore pellets can be facilitated in the open type reduction furnace 70.
[0059] Numa modalidade preferida, uma quantidade suficiente do filme de gás é formado por reação completa de óxidos de ferro dos aglomerados de minério com carbono. Por isso, uma quantidade suficiente de carbono está contida nos aglomerados de minério. A este respeito, o material carbonoso é de preferência misturado numa quantidade de 10 partes em peso ou superior, com base em 100 partes em peso da mistura total.[0059] In a preferred embodiment, a sufficient amount of the gas film is formed by complete reaction of iron oxides from the ore agglomerates with carbon. Therefore, a sufficient amount of carbon is contained in the ore pellets. In this regard, the carbonaceous material is preferably mixed in an amount of 10 parts by weight or greater, based on 100 parts by weight of the total mixture.
[0060] Além disso, o forno de redução do tipo aberto 70 é de preferência mantida a uma temperatura de calcinação de 1.000°C ou superior para reduzir os aglomerados de minério.[0060] In addition, the open type reduction furnace 70 is preferably maintained at a calcination temperature of 1000 ° C or higher to reduce the ore pellets.
14/18 [0061] FIG. 4 é um gráfico que mostra a razão de metalização de aglomerados de minério em relação ao da temperatura do tipo aberto reduzindo forno de acordo com a quantidade de material carbonoso. Como pode ser visto, aglomerados de minério contendo um material carbonoso, numa quantidade de 10 partes em peso foram encontrados para permitir suficiente metalização.14/18 [0061] FIG. 4 is a graph showing the ratio of metallization of ore agglomerates in relation to that of the open type temperature reducing furnace according to the amount of carbonaceous material. As can be seen, ore clusters containing a carbonaceous material, in an amount of 10 parts by weight, were found to allow sufficient metallization.
[0062] Uma vez que o filme de gás é formado como resultado de uma reação com o carbono dos aglomerados de minério, o tempo de redução dos aglomerados de minério é de preferência limitada no máximo ao ponto em que o carbono está completamente esgotado dos aglomerados de minério.[0062] Since the gas film is formed as a result of a reaction with the carbon in the ore pellets, the reduction time of the ore pellets is preferably limited to the maximum extent to which the carbon is completely depleted from the pellets of ore.
[0063] Durante a redução dos aglomerados de minério no forno do tipo aberto 70, fósforo, oxigênio e elementos de CaO dos aglomerados de minério passando por uma reação para formar uma escória que contém os elementos na forma de, por exemplo, CaO· (P2O5) . Assim, os aglomerados de minério estão na mistura de ferro reduzido e escória.[0063] During the reduction of ore agglomerates in the open type 70 furnace, phosphorus, oxygen and CaO elements of the ore agglomerates undergoing a reaction to form a slag containing the elements in the form of, for example, CaO · ( P 2 O 5 ). Thus, the ore pellets are in the mixture of reduced iron and slag.
[0064] Voltando ao zinco contido nos aglomerados de minério, óxido de zinco e óxidos alcalinos (K2O+Na2O) são reduzidos a temperaturas mais baixas do que os óxidos de ferro, e são descarregados como um gás de exaustão.[0064] Returning to the zinc contained in the ore agglomerates, zinc oxide and alkaline oxides (K 2 O + Na 2 O) are reduced to lower temperatures than iron oxides, and are discharged as an exhaust gas.
[0065] Quando descarregados em conjunto com o gás de exaustão, o zinco (Zn) vaporizado durante a redução dos aglomerados de minério reage com o oxigênio nos gases de exaustão para formar um óxido de zinco (ZnO), que é então coletado como um pó pelo coletor 90.[0065] When discharged together with the exhaust gas, the zinc (Zn) vaporized during the reduction of the ore pellets reacts with oxygen in the exhaust gases to form a zinc oxide (ZnO), which is then collected as a dust through the collector 90.
[0066] Durante a redução dos aglomerados de minério, os elementos alcalinos também são vaporizados, escapados como um gás, e reagido com o oxigênio dos gases de exaustão para formar um óxido alcalino. Da mesma forma, este óxido é coletado como um pó pelo coletor de 90.[0066] During the reduction of the ore pellets, the alkaline elements are also vaporized, escaped as a gas, and reacted with the oxygen from the exhaust gases to form an alkaline oxide. Likewise, this oxide is collected as a powder by the 90 collector.
15/18 [0067] Depois do pó coletado pelo coletor 90 é tratado no granulador de água 100, as águas residuais contendo óxido de zinco e elementos alcalinos bruto são recuperada.15/18 [0067] After the dust collected by the collector 90 is treated in the water granulator 100, the waste water containing zinc oxide and crude alkaline elements are recovered.
[0068] Enquanto isso, os aglomerados de minério em mistura com escória e ferro reduzido são esmagados no terceiro triturador 13 e separado em ferro reduzido e escória por magnetismo no separador magnético 80. O ferro reduzido assim obtido é formada em briquetes de um tamanho predeterminado na segunda prensa de moldagem 62, enquanto a escória rica em CaO e fósforo pode ser reciclado como material fertilizante.[0068] Meanwhile, the ore agglomerates mixed with slag and reduced iron are crushed in the third crusher 13 and separated into reduced iron and slag by magnetism in the magnetic separator 80. The reduced iron thus obtained is formed in briquettes of a predetermined size in the second molding press 62, while the slag rich in CaO and phosphorus can be recycled as fertilizing material.
EXEMPLOS [0069] Um melhor entendimento da presente invenção pode ser obtido através dos exemplos seguintes que são apresentados para ilustrar, mas não são para ser interpretados como limitando a presente invenção.EXAMPLES [0069] A better understanding of the present invention can be obtained through the following examples which are presented to illustrate, but are not to be construed as limiting the present invention.
[0070] As composições de minérios de ferro utilizados nos experimentos estão resumidos na Tabela 1, abaixo.[0070] The iron ore compositions used in the experiments are summarized in Table 1, below.
[0071] Minérios de ferro ricos em fósforo, zinco e elementos alcalinos (Na2O, K2O) foram usados. Cada minério de ferro foi formado em briquetes ricos em fósforo, zinco e elementos alcalinos. Opcionalmente, o óxido de zinco, óxido de fósforo e óxidos alcalinos, todos em um grau de reagente, foram adicionados para maximizar o teor de zinco, fósforo e elementos alcalinos.[0071] Iron ores rich in phosphorus, zinc and alkaline elements (Na 2 O, K 2 O) were used. Each iron ore was formed in briquettes rich in phosphorus, zinc and alkaline elements. Optionally, zinc oxide, phosphorus oxide and alkaline oxides, all in a reagent grade, were added to maximize the content of zinc, phosphorus and alkali elements.
[0072] Para efeitos de comparação, a composição de um minério de ferro, que é utilizado num processo de produção de ferro típico (minério de ferro C) também é dado na Tabela 1. Como pode ser na Tabela 1, o minério de ferro C, que é utilizado num processo de produção de ferro típico, tem um teor de fósforo de cerca de 0,06% ou menos,[0072] For comparison purposes, the composition of an iron ore, which is used in a typical iron production process (iron ore C) is also given in Table 1. As can be seen in Table 1, iron ore C, which is used in a typical iron production process, has a phosphorus content of about 0.06% or less,
16/18 um teor de zinco de cerca de 0,02% ou menos, e um teor de óxido de metal alcalino de 0,03% ou menos enquanto que ambos os minérios de ferro A e B são relativamente ricos em fósforo, zinco, e óxido alcalino .16/18 a zinc content of about 0.02% or less, and an alkali metal oxide content of 0.03% or less while both iron ores A and B are relatively rich in phosphorus, zinc, and alkaline oxide.
TABELA 1TABLE 1
[0073] Minérios de ferro A e B foram independentemente misturados com carvão (20%, em peso) e formados em briquetes. A fim de aumentar a basicidade e o teor de óxido alcalino os briquetes, CaO, K2O, Na20 em um grau de reagente foram adicionados. Sob condições simuladas de um forno de redução, briquetes foram reduzidos.[0073] Iron ores A and B were independently mixed with coal (20% by weight) and formed into briquettes. In order to increase the basicity and the alkaline oxide content the briquettes, CaO, K 2 O, Na 2 0 in a reagent grade were added. Under simulated conditions of a reduction furnace, briquettes were reduced.
[0074] A experiência de redução foi realizada a nos briquetes por elevar a temperatura a uma taxa de 50°C/min a uma temperatura de redução de 1.200°C e mantendo a temperatura de redução durante 20 minutos. Em seguida, os briquetes foram analisadas para o teor de Fe, Zn e P, enquanto o teor de Fe, Zn, P, K e Na na escória é examinada.[0074] The reduction experiment was carried out on the briquettes by raising the temperature at a rate of 50 ° C / min at a reduction temperature of 1,200 ° C and maintaining the reduction temperature for 20 minutes. Then, the briquettes were analyzed for the content of Fe, Zn and P, while the content of Fe, Zn, P, K and Na in the slag is examined.
17/18 [0075] FIG. 2 é um gráfico que ilustra as taxas de recuperação de fósforo na escória em relação basicidade após a redução de aglomerados de minério a 1.200°C durante 20 min, e a FIG. 3 é um gráfico que ilustra as taxas de recuperação de fósforo da escória em relação ao teor de óxido alcalino em aglomerados de minério após a redução de aglomerados de minério possuindo uma basicidade de 1 a 1200°C durante 20 min.17/18 [0075] FIG. 2 is a graph illustrating the rates of phosphorus recovery in slag relative to basicity after reducing ore pellets at 1,200 ° C for 20 min, and FIG. 3 is a graph illustrating the recovery rates of slag phosphorus in relation to the alkaline oxide content in ore pellets after the reduction of ore pellets having a basicity of 1 to 1200 ° C for 20 min.
[0076] Como é entendido a partir dos dados da FIG. 2, a taxa de recuperação de fósforo em escória aumenta gradualmente com o aumento da basicidade. Como para o óxido de fósforo (P2O5) , a sua estabilidade é mantida na condição de alta basicidade. Particularmente, óxido de fósforo na escória é estável, mesmo quando um alcalino forte, tal como óxido alcalino é adicionado. Portanto, a adição de pequenas quantidades de escória altamente básica e óxido alcalino é eficaz na prevenção de óxido de fósforo seja reduzido e dissolvido no metal Fe durante a redução de ferro reduzido e, assim, permitindo que o óxido de fósforo exista na escória.[0076] As is understood from the data of FIG. 2, the rate of slag phosphorus recovery gradually increases with increasing basicity. As for phosphorus oxide (P 2 O 5 ), its stability is maintained in the condition of high basicity. In particular, phosphorus oxide in the slag is stable, even when a strong alkali, such as alkaline oxide is added. Therefore, the addition of small amounts of highly basic slag and alkaline oxide is effective in preventing phosphorus oxide from being reduced and dissolved in the Fe metal during the reduction of reduced iron and thus allowing phosphorus oxide to exist in the slag.
[0077] Após a conclusão do experimento, os briquetes foram encontrados tendo uma taxa de redução de cerca de 85 ~ 90%, independentemente da basicidade. Além disso, o teor de zinco na escória após a redução foi diminuída para cerca de 0,004% a partir de 0,1% na fase inicial. A redução do óxido de zinco a metais Zn ocorreu a uma temperatura mais baixa do que a redução do óxido de ferro para o seu metal. Logo após a redução em metal de zinco, este foi vaporizado, exibindo uma alta pressão de vapor. O zinco gasoso foi re-oxidado para dentro ou descarregado como ZnO nos gases de exaustão.[0077] Upon completion of the experiment, briquettes were found to have a reduction rate of about 85 ~ 90%, regardless of basicity. In addition, the zinc content in the slag after the reduction was reduced to about 0.004% from 0.1% in the initial phase. The reduction of zinc oxide to Zn metals occurred at a lower temperature than the reduction of iron oxide to its metal. Soon after the reduction in zinc metal, it was vaporized, exhibiting a high vapor pressure. The gaseous zinc was either re-oxidized into or discharged as ZnO in the exhaust gases.
[0078] Como pode ser visto na FIG. 3, a taxa de recuperação de fósforo na escória foi observada para[0078] As can be seen in FIG. 3, the rate of phosphorus recovery in the slag was observed for
18/18 aumentar com um aumento do teor de óxido alcalino dos briquetes. Assim, o uso de minério de ferro rico em óxido alcalino em mistura com minério de ferro rico em fósforo é vantajoso no aumento da taxa de recuperação de fósforo na escória. Por conseguinte, foi verificado que o fósforo podia ser recuperado a um nível desejado quando a mistura foi ajustada para ter uma basicidade (CaO/SiO2) de 1 ou superior, e um teor de óxido alcalino de 0,5% ou superior.18/18 increase with an increase in the alkaline oxide content of the briquettes. Thus, the use of iron ore rich in alkaline oxide in mixture with iron ore rich in phosphorus is advantageous in increasing the rate of phosphorus recovery in the slag. Therefore, it was found that the phosphorus could be recovered to a desired level when the mixture was adjusted to have a basicity (CaO / SiO 2 ) of 1 or greater, and an alkaline oxide content of 0.5% or greater.
[0079] Embora as modalidades preferidas da presente invenção tenham sido divulgadas para fins ilustrativos, os peritos na técnica apreciarão que várias modificações, adições e substituições são possíveis, sem se afastar do escopo e espírito da invenção como divulgado nas reivindicações anexas.[0079] Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the appended claims.
[0080] <Descrição dos numerais de referência nas Drawings>[0080] <Description of reference numerals in Drawings>
11, 12, 13: triturador,11, 12, 13: crusher,
21, 22, 23: funil de matéria prima21, 22, 23: raw material funnel
30: funil de material carbonoso30: funnel of carbonaceous material
40: funil de material subsidiário40: subsidiary material funnel
50: misturador50: mixer
61, 62: prensa de moldagem61, 62: molding press
70: forno de redução do tipo aberto70: open type reduction furnace
80: separador magnético80: magnetic separator
90: coletor90: collector
100: granulador de água100: water granulator
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Claims (2)
Applications Claiming Priority (3)
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