BR112021009753A2

BR112021009753A2 - método de fabricação de minério sinterizado

Info

Publication number: BR112021009753A2
Application number: BR112021009753-8A
Authority: BR
Inventors: Tetsuya Yamamoto; Takahide Higuchi; Toshiyuki Hirosawa; Kazumi Iwase; Kenta Takehara; Shohei Fujiwara; Tetsuya JINNO; Soichiro Watanabe; Koichi Tamura
Original assignee: Jfe Steel Corporation
Priority date: 2018-12-07
Filing date: 2019-08-26
Publication date: 2021-08-17
Also published as: JPWO2020115959A1; EP3892744B1; AU2019391453A1; KR20230153516A; TWI729473B; WO2020115959A1; EP3892744A1; TW202022128A; JP6959590B2; KR20210072807A; EP3892744A4; AU2019391453B2; CN113166842A

Abstract

Trata-se de um método que é eficaz em alcançar, por exemplo, um aumento na produtividade de minério sinterizado com o uso de uma matéria-prima de sinterização de granulação que contribui para reduzir o tamanho de uma zona úmida que aparece em uma camada carregada de matéria-prima em um palete de máquina de sinterização. O método compreende realizar a sinterização com o uso de matéria-prima de sinterização de granulação que é carregada em um palete de máquina de sinterização, em que, ao granular uma matéria-prima de composição de sinterização que inclui 10% em massa ou mais de minério de ferro fino que tem um tamanho de partícula de não mais do que 150 µm em uma máquina de granulação, o vapor é soprado para a máquina de granulação, onde a matéria-prima de composição de sinterização é ajustada por umidade e aquecida a uma temperatura de 10 ºC ou mais superior a uma temperatura inicial da mesma antes de ser carregada na máquina de granulação.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE MINÉRIO SINTERIZADO”.

CAMPO DA TÉCNICA

[0001] Esta invenção refere-se a um método para fabricação de minério sinterizado e, particularmente, propõe um método eficaz para atingir uma melhoria na produtividade do minério sinterizado com o uso de uma matéria-prima granulada para sinterização que contribui para reduzir o tamanho de uma zona úmida que aparece em uma camada carregada de matéria-prima em um palete de uma máquina de sinterização.

TÉCNICA ANTECEDENTE

[0002] Em uma operação de uma máquina de sinterização, sabe-se que uma zona úmida tem uma grande influência na perda de pressão em uma camada carregada de matéria-prima em um palete, e esforços têm sido feitos para reduzir a quantidade usada de material de carbono e aumentar a produtividade de sinterização, diminuindo-se a razão ocupada pela zona úmida. Por exemplo, a Literatura de Patente 1 revela um método para fabricação de minério sinterizado adicionando-se água e um ligante a uma matéria-prima para sinterização que contém um material de carbono para granular a mistura, secar a mistura em um forno rotativo para obter uma matéria-prima granulada para sinterização, e carregar a matéria-prima granulada para sinterização para sinterizar a matéria-prima granulada em um palete. Neste método, no entanto, um equipamento especial como um forno rotativo é necessário para secar a matéria-prima granulada para sinterização com o forno rotativo ou semelhante.

[0003] A Literatura de Patente 2 propõe um método em que o minério granulado como uma matéria-prima para um alto-forno para carregamento em um alto-forno é carregado em um resfriador equipado em uma máquina de sinterização para secar o minério granulado antecipadamente. Ou seja, neste método, o minério granulado para carregamento em um alto-forno é carregado no dispositivo de resfriamento (resfriador) da máquina de sinterização em uma posição onde a temperatura dentro do dispositivo (temperatura do minério sinterizado a resfriado) atinge 300 a 600 ºC e seco antecipadamente.

[0004] Um volume de produção (t/h) de uma máquina de sinterização é geralmente determinado por uma taxa de produção (t/(h×m2))×área (m2) da máquina de sinterização. Ou seja, o volume de produção de um minério de sinterização é determinado por especificações da máquina de sinterização (largura da máquina, comprimento da máquina), espessura de uma camada carregada, densidade aparente de uma matéria-prima para sinterização, tempo de sinterização (queima), rendimento de um produto de minério sinterizado e assim por diante. A fim de aumentar o volume de produção do minério sinterizado, portanto, considera-se eficaz melhorar a permeabilidade do gás da camada carregada (perda de pressão) para encurtar o tempo de sinterização ou para aumentar a resistência do produto de minério sinterizado, assim, melhorar o rendimento.

[0005] Recentemente, o minério de ferro em pó como a matéria- prima para sinterização tornou-se de baixo grau devido ao esgotamento do minério de ferro de alta qualidade, não apenas causando um aumento no ingrediente de escória e redução adicional no tamanho do pó do minério de ferro, mas também que resulta na deterioração na propriedade da granulação devido a um aumento no teor de alumina (Al2O3), razão de pó fino, e semelhantes. Pelo contrário, uma baixa razão de escória é necessária para o alto-forno do ponto de vista de redução do custo de produção de ferro fundido de ferro fundido e redução da quantidade de geração de CO2. Consequentemente, o minério sinterizado com alta redutibilidade e uma alta resistência tem sido exigido.

LISTA DE CITAÇÕES LITERATURA DE PATENTE

[0006] Literatura de Patente 1: JP-A-2007-169780

[0007] Literatura de Patente 2: JP-A-2013-119667

SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA TÉCNICO

[0008] A fim de melhorar a produtividade do minério sinterizado nos métodos convencionais acima, por exemplo, uma nova instalação especial (forno rotativo) é necessária no método revelado na Literatura de Patente 1 em que a matéria-prima granulada para sinterização é seca com o forno rotativo antecipadamente, causando um problema de aumento de custo que aumenta o custo da instalação e o combustível é necessário além de um agente de ligação usado no processo de sinterização.

[0009] Além disso, no método revelado na Literatura de Patente 2, uma fonte de calor de um resfriador em uma máquina de sinterização é usada para preaquecer o minério granulado a ser carregado no alto- forno. Portanto, esse método não visa melhorar a produtividade do minério sinterizado e aumentar a qualidade da camada carregada de material controlando-se a zona úmida da camada carregada de matéria- prima no palete através da melhoria da matéria-prima granulada para a própria sinterização.

[0010] Na granulação de uma matéria-prima composta para sinterização que contém uma grande quantidade de minério de ferro em pó fino com um tamanho de partícula de não mais que 150 μm, chamado de palete de alimentação, é geralmente conhecido que o tamanho de partícula se torna irregular para produzir partículas aglomeradas grosseiras, que são apenas aglomerados de pó fino. Quando uma carga (força de compressão) é aplicada em um palete de uma máquina de sinterização, onde tais partículas aglomeradas grosseiras que têm uma força de ligação enfraquecida são depositadas com uma certa espessura, as partículas aglomeradas tendem a ser colapsadas e facilmente pulverizadas, causando diminuição em uma razão vazia na camada carregada. Consequentemente, a permeabilidade ao gás na camada carregada é deteriorada para dificultar a combustão do material para sinterização, fazendo com que o tempo de sinterização para o minério sinterizado seja prolongado e, assim, a produtividade do minério sinterizado seja reduzida. Por outro lado, quando o tempo de sinterização é encurtado, a sinterização torna-se insuficiente para diminuir o rendimento do minério sinterizado, causando um problema que a produtividade do minério sinterizado é reduzida.

[0011] É, portanto, um objetivo da invenção resolver o problema acima das técnicas inerentes às técnicas anteriores e, particularmente, propor um método para fabricação de minério sinterizado em que uma matéria-prima granulada para sinterização formada por aquecimento a uma temperatura maior que um determinado valor e umidificada com o vapor na granulação é carregada em uma máquina de sinterização, pelo que a permeabilidade ao gás da camada carregada pode ser melhorada e, portanto, a produtividade do minério sinterizado pode ser aumentada.

SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA

[0012] Para resolver o problema acima, de acordo com a invenção, uma matéria-prima composta para sinterização é granulada enquanto é aquecida e umidificada por sopro de vapor, como um vapor em um misturador de agitação de alta velocidade, como um misturador de tambor, misturador Eirich ou semelhante ou um granulador como um peletizador ou semelhante, desse modo, formando uma matéria-prima granulada para sinterização com uma temperatura maior do que a temperatura inicial da matéria-prima composta para sinterização antes do carregamento no misturador de tambor. Por exemplo, um material granulado quente para sinterização (matéria-prima granulada para sinterização) com uma temperatura não inferior a 45 ºC, que é maior do que a temperatura inicial da matéria-prima composta para sinterização, mais preferencialmente uma temperatura não inferior a 60 ºC, mas inferior a 70 ºC, é formado e carregado em um palete da máquina de sinterização.

[0013] Ou seja, a invenção é um método para fabricação de minério sinterizado que compreende:

[0014] carregar uma matéria-prima granulada para sinterização formada pela granulação de uma matéria-prima composta para sinterização que contém pelo menos minério de ferro, material de carbono e material auxiliar em um palete circulante, a partir de uma seção de alimentação de matéria-prima de uma máquina de sinterização para formar uma camada carregada, e

[0015] inflamar o material de carbono na camada carregada com o uso de um forno de ignição enquanto aspira um gás acima da camada carregada com uma caixa de vento disposta abaixo do palete, desse modo, para introduzir o gás na camada carregada para queimar o material de carbono,

[0016] caracterizado pelo fato de que

[0017] a matéria-prima composta para sinterização que contém não menos que 10% em massa de minério de ferro em pó fino com um tamanho de partícula de não mais que 150 μm é granulada em um granulador soprando-se vapor no granulador de modo que a matéria- prima granulada para sinterização a ser carregada no palete seja aquecida e umidificada para ter uma temperatura superior a uma temperatura inicial da matéria-prima composta para sinterização antes do carregamento no granulador por não menos que 10 ºC.

[0018] Na invenção, os seguintes são preferíveis:

[0019] (1) a matéria-prima granulada para sinterização é aquecida a uma temperatura não inferior a 45 ºC, mas inferior a 70 ºC;

[0020] (2) a matéria-prima granulada para sinterização é ajustada para ter um teor de água de 6 a 10% em massa como um valor-alvo;

[0021] (3) quando a temperatura da matéria-prima granulada para sinterização após a granulação excede 70 ºC, o teor de água da matéria- prima granulada para sinterização é feito para 0,5% em massa a 3,0% em massa superior ao teor de água alvo na temperatura não superior a 70 ºC;

[0022] (4) o vapor é diretamente soprado em direção à matéria- prima composta para sinterização no granulador, de modo a satisfazer a seguinte razão: W 50/Wm ≤ 0,8,

[0023] onde W 50 é uma largura da faixa em que um aumento de temperatura pelo sopro do vapor não é inferior a 50% do aumento máximo de temperatura, e

[0024] Wm é uma largura em que a matéria-prima misturada composta está presente;

[0025] (5) o vapor é soprado diretamente em direção à matéria- prima composta para sinterização no granulador, de modo a satisfazer a seguinte razão: W 50/Wm ≤ 0,6,

[0026] onde W 50 é uma largura da faixa em que uma quantidade de temperatura pelo sopro do vapor não é inferior a 50% do aumento máximo de temperatura, e

[0027] Wm é uma largura em que a matéria-prima misturada composta está presente.

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO

[0028] De acordo com a invenção, uma matéria-prima composta para sinterização é granulada em um misturador de agitação de alta velocidade como um misturador de tambor, misturador Eirich ou semelhante ou um granulador como um peletizador ou semelhante,

enquanto soprando o vapor no mesmo, em que uma matéria-prima granulada aquecida e umidificada a uma temperatura superior à temperatura inicial (temperatura da matéria-prima composta para sinterização antes do carregamento no granulador ou semelhante) do material inicial (matéria-prima armazenada no pátio de matéria-prima) não inferior a 10 ºC, e assim, uma quantidade maior de uma matéria- prima para sinterização que contém minério de ferro em pó fino com um tamanho de partícula de não mais que 150 μm pode ser usada como a matéria-prima composta para sinterização. Além disso, de acordo com a invenção, a permeabilidade ao gás é melhorada na camada carregada de matéria-prima no palete de máquina de sinterização, onde a matéria- prima granulada obtida para sinterização é carregada, de modo que a taxa de produção do minério sinterizado seja dramaticamente aumentada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0029] A Figura 1 é uma vista que mostra um fluxo de processo de acordo com a invenção, em que a Figura 1(a) é uma vista esquemática que ilustra uma disposição de um misturador de tambor e um tubo de vapor, e a Figura 1(b) é uma vista em corte transversal que ilustra um estado interno do misturador de tambor.

[0030] A Figura 2 é um gráfico que mostra uma relação entre um tempo de sopro de vapor e um aumento de temperatura de uma matéria- prima granulada para sinterização quando o tempo de sopro de vapor é variado.

[0031] A Figura 3 é um gráfico que mostra uma relação entre uma temperatura de uma matéria-prima granulada para sinterização e um teor de água após a granulação.

[0032] A Figura 4 é um gráfico que mostra uma relação entre uma razão de pós finos de não mais que 150 μm em uma matéria-prima composta para sinterização e um efeito de melhoria de uma taxa de produção.

[0033] As Figuras 5(a) a 5(c) são vistas que explicam um método de avaliação de transferência de calor para uma matéria-prima composta para sinterização que acompanha o sopro de vapor.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES

[0034] Uma matéria-prima granulada para sinterização (pseudopartículas) a ser carregada em um palete de uma máquina de sinterização para fabricação de minério sinterizado é geralmente preparado por, em primeiro lugar,

[0035] armazenar uma matéria-prima que compreende pós de minério de ferro chamados de finos de minério (”sinter feed”) que têm um tamanho de cerca de 1,0 a 5,0 mm como um tamanho de partícula médio aritmético,

[0036] diversas fontes de ferro, como várias poeiras geradas em siderúrgicas ou semelhantes,

[0037] um material que contém CaO, como calcário, cal virgem, escória de siderurgia e semelhantes,

[0038] um agente de ligação como brisa de coque, carvão antracito ou semelhantes, e

[0039] material composto arbitrário, como um material que contém MgO composto de escória de níquel de refino, dolomita, serpentina e semelhantes, e um material que contém SiO2 composto de escória de níquel de refino, pedra de sílica (areia de sílica) e semelhantes

[0040] em uma tremonha e, em seguida, cortando a matéria-prima composta para sinterização em uma determinada razão da tremonha para um transportador para formar uma matéria-prima composta para sinterização,

[0041] carregar a matéria-prima composta para sinterização em um granulador e

[0042] granular enquanto se agita e se mistura com a umidificação necessária para obter uma matéria-prima granulada para sinterização (pseudopartículas) que tem um tamanho de partícula médio aritmético de cerca de 3,0 a 6,0 mm.

[0043] Nessa descrição, o tamanho de partícula médio aritmético é um tamanho de partícula definido por [∑(di×vi)], e o tamanho de partícula médio harmônico é um tamanho de partícula definido por [1/∑ (vi/di)]. Nesse caso, vi é uma razão de partículas presentes na i-ésima faixa de número de grão e di é um tamanho de partícula típico na i-ésima faixa de número de grão.

[0044] Na invenção, um granulador usado para granular a matéria- prima composta para sinterização pode usar o misturador de agitação de alta velocidade ou peletizador acima mencionado, mas é preferível usar um misturador de tambor conforme mostrado na Figura 1, e uma pluralidade de misturadores de tambor podem ser usados. A seguir está um exemplo de uso de um misturador de tambor como um granulador.

[0045] Além disso, a matéria-prima granulada para sinterização (pseudopartículas) obtida pela granulação com o misturador de tambor é primeiro carregada com uma espessura (altura) de cerca de 400 a 600 mm em um palete de uma máquina de sinterização por um dispositivo de carregamento disposto acima da máquina de sinterização e depositado para formar uma camada carregada de matéria-prima. Então, o material de carbono contido na camada carregada de matéria- prima é inflamado por um forno de ignição disposto acima da camada carregada de matéria-prima. Depois disso, o material de carbono na camada carregada de matéria-prima é sequencialmente queimado da superfície da mesma por sucção descendente com uma caixa de vento disposta abaixo do palete, e a matéria-prima carregada (matéria-prima granulada para sinterização composta principalmente de pseudopartículas) é sinterizada por queimação e fusão,

sequencialmente, com o calor da combustão gerado. Depois disso, a camada sinterizada (bolo de sinterização) obtida no palete da máquina de sinterização passa por uma máquina de trituração e um resfriador da máquina de sinterização, peneirada para dimensionamento, e separada em um produto de minério sinterizado granulado não inferior a 5 mm e um retorno de minério inferior a 5 mm e recuperado.

[0046] A Figura 1 é um diagrama que explica uma modalidade da invenção no estágio em que uma matéria-prima granulada para sinterização fornecida a uma máquina de sinterização é primeiro fabricada (granulada) com o uso de um granulador (misturador de tambor). Na invenção, quando a granulação é realizada em um granulador como o misturador de tambor 1, conforme mostrado na Figura 1, o vapor, por exemplo, é soprado (em jato) no misturador de tambor 1, pelo que a temperatura de uma matéria-prima granulada para sinterização 2 é elevada a uma temperatura pelo menos não inferior a 10 ºC superior à temperatura inicial da matéria-prima composta para sinterização na carga para o misturador de tambor 1, por exemplo, cerca de uma temperatura pelo menos não inferior a 10 ºC superior a uma temperatura de temperatura do ar a 35 ºC (temperatura em um lado da entrada do misturador de tambor). Preferencialmente, a matéria-prima granulada para sinterização 2 é aquecida e umidificada para ter a temperatura de 45 ºC a menos de 70 ºC e um teor de água de um determinado valor.

[0047] De acordo com esse método, a temperatura da matéria- prima granulada para sinterização 2 na camada carregada carregada no palete 3 da máquina de sinterização pode ser elevada acima do valor usual, o que leva a reduzir a precipitação do teor de água que foi vaporizado em uma zona de fusão de combustão dentro da camada carregada. Consequentemente, a perda de pressão na máquina de sinterização (especialmente em uma zona úmida) pode ser reduzida e,

portanto, a taxa de produção do minério sinterizado na máquina de sinterização pode ser aumentada.

[0048] O minério sinterizado pode ser fabricado carregando a matéria-prima granulada para sinterização (pseudopartículas) fabricada pelo método de granulação adaptado à invenção e outra matéria-prima para sinterização produzida por um método não adaptado à invenção em conjunto no palete da máquina de sinterização. Nesse caso, o efeito desejado da invenção pode ser obtido carregando-se a matéria-prima granulada para sinterização produzida pelo método de granulação adaptado à invenção em uma quantidade não inferior a 50% em massa em relação à quantidade total dos materiais carregados na máquina de sinterização.

[0049] Ambas as temperaturas da matéria-prima composta para sinterização e a matéria-prima granulada para sinterização podem ser medidas com o uso de um termômetro do tipo de contato, como um termopar ou semelhante antes e após o granulador, e podem ser medidas com o uso de um termômetro do tipo sem contato, como termômetro de radiação ou semelhantes. Quando o termômetro de radiação é usado, em particular, a emissividade pode variar dentro de uma faixa de 0,6 a 1,0 dependendo da marca da matéria-prima composta para sinterização, causando erro de medição da temperatura. Portanto, é desejável definir a emissividade antecipadamente com o uso do termômetro de radiação e do termômetro do tipo de contato ao mesmo tempo para a medição.

[0050] É preferível soprar o vapor necessário para elevar a temperatura da matéria-prima granulada para sinterização a uma temperatura não inferior a 10 ºC superior à temperatura da matéria- prima composta para sinterização no lado de entrada do misturador de tambor 1 em uma quantidade não inferior a 3 kg/t-s, preferencialmente cerca de 4 kg/t-s a 25 kg/t-s, de modo que a matéria-prima granulada para sinterização seja umidificada para ter o teor de água alvo (6 a 10% em massa). Ao soprar esta quantidade de vapor, o teor de água desejável (6 a 10% em massa) da matéria-prima granulada para sinterização e boa permeabilidade ao gás da camada carregada no palete 3 da máquina de sinterização pode ser garantida, o que leva a uma melhoria na taxa de produção do minério sinterizado. Ou seja, o teor de água desejável é diferente de acordo com o teor de água no lado da entrada do misturador de tambor e a marca e tamanho de partícula do minério de ferro usado como uma matéria-prima, mas é cerca de 6 a 10% em massa na matéria-prima granulada usual para sinterização.

[0051] Em geral, o calor sensível da água a 100 ºC não é inferior a 2200 kJ/kg, e o calor específico da água é de 4,2 kJ/kg e, assim, a quantidade de calor necessária para que o vapor retorne à água líquida é muito grande. A Figura 2 é uma vista que mostra uma mudança de temperatura da matéria-prima granulada para sinterização após a granulação quando o tempo de sopro de vapor é variado. Conforme mostrado na Figura 2, quando o calor sensível inerente ao vapor é usado, a temperatura da matéria-prima composta para sinterização pode ser facilmente elevada a uma temperatura não inferior a 10 ºC superior à temperatura da matéria-prima composta para sinterização imediatamente antes do carregamento no misturador de tambor, ou seja, cerca de não inferior a 45 ºC, preferencialmente cerca de 70 ºC pelo tratamento de granulação de cerca de vários dez segundos.

[0052] De acordo com os estudos dos inventores, verificou-se que quando a temperatura da matéria-prima granulada para sinterização granulada (pseudopartículas) excede 70 ºC, a vaporização da matéria- prima granulada para sinterização torna-se ativa para provocar não apenas a diminuição do teor de água das pseudopartículas após a granulação, mas também endotérmica notável devido ao calor latente evaporativo.

[0053] Por exemplo, a Figura 3 é uma vista que mostra uma mudança no teor de água contido na matéria-prima granulada para sinterização após a granulação no lado de saída do misturador de tambor em relação à temperatura da matéria-prima granulada para sinterização. Conforme visto na Figura 3, quando a temperatura da matéria-prima granulada para sinterização atinge cerca de 70 ºC, o teor de água aumenta devido à condensação do vapor causada pelo aumento da temperatura, e ao mesmo tempo, o teor de água começa a diminuir após a temperatura atingir 70 ºC, e ocorre a denominada evaporação de água da matéria-prima granulada para sinterização. Ou seja, quando o grau de abertura do tubo de vapor é 2/4 ou 3/4, à medida que o grau de abertura aumenta, o aumento do teor de água pelo aumento da temperatura torna-se mais rápido. De acordo com o experimento dos inventores, considera-se que quando a temperatura da matéria-prima granulada para sinterização excede 70 ºC, o teor de água diminui inversamente, conforme mostrado na Figura 3 sugerindo que a mudança de umidificação para secagem seja causada.

[0054] Na invenção, verificou-se que quando a temperatura da matéria-prima granulada para sinterização (pseudopartículas) descarregada do misturador de tambor excede 70 ºC, é preferível ajustar o teor de água da matéria-prima granulada para sinterização para aproximadamente 0,5% em massa para 3,0% em massa superior ao valor alvo (6 a 10% em massa) do teor de água, ou seja, ou para 6,5 a 13% em massa, adicionando-se água de fábrica, água quente, água condensada de vapor ou semelhante, em consideração ao teor de água a ser condensado pelo sopro de vapor.

[0055] Além disso, é desejável transferir calor diretamente do vapor soprado para a matéria-prima composta sem passar pela face interna do misturador de tambor.

[0056] O método para avaliar a transferência de calor do vapor para a matéria-prima composta para sinterização será descrito abaixo. No início, o vapor é soprado sobre uma matéria-prima composta para sinterização colocada antecipadamente em uma espessura não inferior a 150 mm por um minuto em um laboratório, e uma distribuição de temperatura na superfície da matéria-prima composta para sinterização é medida com uma termografia imediatamente após o sopro. Uma largura W 50, que é uma largura da faixa onde a temperatura é superior ao valor da temperatura intermediária (To + Tmax)/2 entre a temperatura To e a temperatura mais alta Tmax, ou seja, uma faixa de temperatura não inferior ao valor da temperatura intermediária, é medida, em que To representa uma temperatura quando o vapor não é soprado, e os resultados de medição são mostrados na Figura 5(a). A medição é realizada com a mudança da distância L entre a matéria- prima composta para sinterização e o bico de vapor, e a relação entre a distância L e a largura W 50 é mostrada na Figura 5(b). Na Figura 5(b), W 50 representa uma largura de uma região (faixa) que tem uma temperatura mais alta do que a temperatura intermediária elevada em associação com o sopor do vapor, ou seja, uma largura da faixa em que o aumento de temperatura pelo sopro do vapor não é inferior a 50% do aumento máximo da temperatura.

[0057] Assim, a relação entre a distância L e a largura W 50 é preparada para cada tipo de bico de vapor e a taxa de sopro de vapor. Na granulação real com um misturador de tambor, uma razão W 50/Wm da largura W 50, que é determinada a partir do tipo de bico de vapor, a taxa de sopro do vapor e a distância L entre a matéria-prima composta para sinterização e o bico de vapor, para a largura Wm em que a matéria-prima composta para sinterização está presente é determinada como um índice para avaliar a transferência de calor direta do vapor para a matéria-prima misturada (Figura 5c). Como resultado, pode ser visto que a razão W 50/Wm é desejavelmente não mais do que 1,2, mais desejavelmente não mais do que 0,8, ainda desejavelmente não mais do que 0,6.

OBSERVAÇÕES W 50/Wm ≤ 0,8

[0058] , onde W 50 é uma largura da faixa em que um aumento de temperatura pelo sopro de vapor não é inferior a 50% do aumento máximo de temperatura, e

[0059] Wm é uma largura em que a matéria-prima misturada composta está presente.

[0060] O minério de ferro em pó fino (tamanho de partícula médio aritmético: não mais do que 150 μm) na matéria-prima composta para sinterização forma facilmente partículas de granulação (pseudopartículas) quando este contém água. Portanto, é preferível triturar as partículas de minério de ferro em um estado seco com uma força suficiente para não triturá-las e, em seguida, peneirá-las antes do uso. Um minério de ferro que tem um tamanho de partícula médio aritmético de mais de 150 μm a 10000 μm como uma matéria-prima que contém ferro diferente do minério de ferro em pó fino, um produto auxiliar como poeira ou semelhante, material que contém MgO como a serpentina ou semelhante, ou material que contém SiO2 como a pedra de sílica ou semelhante são compostos com vários materiais auxiliares que contêm CaO e material de carbono.

[0061] O tamanho de partícula da matéria-prima granulada para sinterização (pseudopartículas) obtido pelo tratamento de granulação acima mencionado é preferível ser cerca de 0,5 a 2 mm como um tamanho de partícula médio harmônico. Quando não for inferior a 0,5 mm, a permeabilidade ao gás na máquina de sinterização é promovida, enquanto quando não for superior a 2 mm, o tempo de sinterização é garantido, desse modo, para permitir que a força do minério sinterizado após a sinterização seja desenvolvida.

EXEMPLOS

[0062] A Tabela 1 compara exemplos de acordo com a invenção com exemplos comparativos de acordo com o método convencional. Nesses exemplos, um índice de permeabilidade ao gás, taxa de produção e assim por diante durante a sinterização em um dispositivo de teste de etapa única que simula uma máquina de sinterização são comparados com base nos Exemplos Comparativos 1 a 3, onde o vapor não é soprado para o misturador de tambor. Observe que, nos Exemplos Comparativos 1 a 3, a temperatura da matéria-prima granulada para sinterização é definida em cerca de 42 ºC por uma influência do calor (aumento de + 7,5 ºC: comum nos exemplos) gerados quando CaO (≤ 2% em massa) adicionado como um ligante a uma matéria-prima composta para sinterização de 35 ºC antes do carregamento no misturador de tambor reagir com água para produzir CaOH2.

[0063] Nos Exemplos Comparativos 2 e 3, a razão do minério de ferro em pó fino na matéria-prima composta para sinterização aumenta, e acompanhando com isso, o tamanho de partícula médio harmônico e o índice de permeabilidade ao gás da matéria-prima granulada para sinterização, bem como a taxa de produção na máquina de sinterização são reduzidos.

[0064] Nos Exemplos 1 a 4, a temperatura da matéria-prima composta para sinterização é de 35 ºC no lado de entrada do misturador de tambor, e o aumento da temperatura da matéria-prima granulada para sinterização não é inferior a 10 ºC, ou seja, a temperatura da matéria-prima granulada para sinterização é de 55,7 ºC a 69,8 ºC e, consequentemente, um efeito proeminente é exercido no índice de permeabilidade ao gás e na taxa de produção. Nos Exemplos 2 e 3, a razão de minério em pó fino na matéria-prima composta para sinterização é de 15% em massa a 20% em massa, e o efeito de melhorar a taxa de produção é maior do que no exemplo comparativo em comparação com a condição de sem adição de vapor na mesma razão de minério em pó fino. Conforme mostrado na Figura 4, quando a razão de minério em pó fino não é superior a 10% em massa, o efeito de melhorar a taxa de produção em relação à condição de adição de vapor no misturador de tambor permanece em cerca de 4%, enquanto quando a razão de minério em pó fino é não inferior a 15% em massa, é grande, não inferior a 6%. Isso se deve ao fato de que à medida que a razão de minério em pó fino aumenta, uma razão de colapso das partículas granuladas é maior na zona úmida formada em associação com a precipitação de água na máquina de sinterização. Pelo contrário, quando o método de acordo com a invenção é adaptado, considera-se que a precipitação de água é dificilmente provocada e a formação da zona úmida é suprimida e, portanto, o colapso das partículas granuladas pode ser suprimido. Portanto, quando a razão de minério em pó fino na matéria-prima composta para sinterização não é inferior a 15% em massa, é confirmado que o efeito mais notável pode ser obtido adaptando-se o método de acordo com a invenção.

[0065] Além disso, os Exemplos 1 a 4 são exemplos de sopro de vapor sob uma condição de W 50/Wm=1,2. Por outro lado, o Exemplo 5 é um exemplo de alteração W 50/Wm para 0,8 sob as mesmas condições do Exemplo 4 basicamente. Como resultado, o efeito de aquecimento e o efeito de aumentar a taxa de produção na máquina de sinterização igual àqueles do Exemplo 4 podem ser obtidos em uma quantidade de sopro de vapor (18,1 kg/t-s) menor em 10% do que a do Exemplo 4. No Exemplo 6, W 50/Wm é alterado para 0,6 basicamente nas mesmas condições que no Exemplo 4. Como resultado, o efeito de aquecimento e o efeito de aumentar a taxa de produção na máquina de sinterização igual àquelas do Exemplo 4 podem ser obtidos na quantidade de sopro de vapor menor em 20% do que do Exemplo 4.

TABELA 1 Exemplo Exemplo Exemplo Comparativo Comparativo Exemplo 1 Exemplo 2 Exemplo 3 Exemplo 4 Exemplo 5 Exemplo 6 Comparativo 2 1 3 Quantidade de sopro de vapor kg/t-s 0 0 0 4,4 4,4 44 20,1 18,1 16,1 Temperatura de matéria-prima granulada para sinterização no lado de saída do misturador de ºC 42,3 42,6 42,5 55,8 55,7 55,9 69,8 69,6 69,9 tambor Razão de minério em pó fino (-150 µm) na % 10 15 20 10 15 20 15 15 15 matéria-prima composta para sinterização Tamanho de partícula médio harmônico de matéria-prima granulada para sinterização mm 0,92 0,85 0,80 0,93 0,86 0,81 0,84 0,83 0,84 (pseudopartículas)

18/19 Índice de Permeabilidade ao Gás J.P.U 16,6 15,8 14,9 17,2 16,5 16,3 17,1 17,0 17,3 Rendimento de produto de minério sinterizado % 82,4 82,5 82,6 81,0 81,5 81,2 81,2 81,4 81,1 Força do produto de minério sinterizado % 73,6 73,8 73,7 73,4 73,2 73,2 73,5 73,7 73,4 Taxa de produção na máquina de sinterização t/h/m2 1,26 1,20 1,15 1,31 1,28 1,25 1,29 1,30 1,29

* O tamanho de partícula médio harmônico é um valor recíproco de um valor determinado pela soma do produto do recíproco do tamanho de partícula representativo como um valor seco e a razão de peso do tamanho de cada partícula.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[0066] Embora a técnica de acordo com a invenção seja descrita no exemplo de aquecimento da matéria-prima composta para sinterização com vapor, é possível utilizar outras como o vapor para aquecimento.

LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA 1 misturador de tambor 2 matéria-prima granulada para sinterização 3 palete de máquina de sinterização

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de fabricação de minério sinterizado, que compreende: carregar uma matéria-prima granulada para sinterização formada pela granulação de uma matéria-prima composta para sinterização que contém pelo menos minério de ferro, material de carbono e material auxiliar em um palete circulante, a partir de uma seção de alimentação de matéria-prima de uma máquina de sinterização para formar uma camada carregada, e inflamar o material de carbono na camada carregada com o uso de um forno de ignição enquanto aspira um gás acima da camada carregada com uma caixa de vento disposta abaixo do palete, desse modo, para introduzir o gás na camada carregada para queimar o material de carbono, caracterizado pelo fato de que a matéria-prima composta para sinterização que contém não menos do que 10% em massa de minério de ferro em pó fino com um tamanho de partícula não maior do que 150 μm é granulada em um granulador soprando-se o vapor no granulador de modo que a matéria- prima granulada para sinterização a ser carregada sobre o palete seja aquecida e umidificada para ter uma temperatura superior a uma temperatura inicial da matéria-prima composta para sinterização antes de carregar para o granulador em não menos do que 10 ºC.

2. Método de fabricação de minério sinterizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a matéria-prima granulada para sinterização é aquecida a uma temperatura não inferior a 45 ºC, mas inferior a 70 ºC.

3. Método de fabricação de minério sinterizado, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a matéria-prima granulada para sinterização é ajustada para ter um teor de água de 6 a 10% em massa como um valor-alvo.

4. Método de fabricação de minério sinterizado, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que quando a temperatura da matéria-prima granulada para sinterização após a granulação excede 70 ºC, o teor de água da matéria- prima granulada para sinterização é feito para 0,5% em massa a 3,0% em massa maior do que o teor de água alvo à temperatura não superior a 70 ºC.

5. Método de fabricação de minério sinterizado, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o vapor é diretamente soprado em direção à matéria-prima composta para sinterização no granulador, de modo a satisfazer a seguinte razão: W 50/Wm ≤ 0,8, onde W 50 é uma largura da faixa em que um aumento de temperatura pelo sopro do vapor não é menor do que 50% do aumento da temperatura máxima, e Wm é uma largura em que a matéria-prima misturada composta está presente.

6. Método de fabricação de minério sinterizado, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o vapor é soprado diretamente em direção à matéria-prima composta para sinterização no granulador, de modo a satisfazer a seguinte razão: W 50/Wm ≤ 0,6, onde W 50 é uma largura da faixa em que um aumento de temperatura pelo sopro do vapor não é menor do que 50% do aumento máximo de temperatura, e Wm é uma largura em que a matéria-prima misturada composta está presente.