Desenvolvimento de metodologia para avalia??o da tend?ncia ? reoxida??o de pelotas de min?rio de ferro reduzidas em processo de redu??o direta a g?s.

Dentre os processos alternativos de redu??o de ?xido de ferro para a produ??o de gusa / a?o, o de maior utiliza??o atualmente ? a redu??o a g?s pela tecnologia Midrex. O produto pode ser o ferro esponja ou DRI (direct reduced iron), composto principalmente de ferro met?lico e ?xido de ferro, mais alguns contaminantes, ou HBI que ? o DRI prensado na forma de briquetes. O DRI apresenta tend?ncia de reoxida??o em atmosfera ambiente, principalmente na presen?a de umidade. As rea??es s?o termodinamicamente favorecidas e geram uma grande quantidade de calor, o qual n?o ? eficientemente dissipado em fun??o da forma de empilhamento e da baixa condutividade t?rmica do material. Com isto, outras rea??es passam a ser favorecidas termodin?mica e cineticamente, podendo gerar um processo autocatal?tico que somente cessa ap?s a completa oxida??o do produto. Devido a este fen?meno, v?rios acidentes j? ocorreram em todo o mundo durante o manuseio, transporte e estocagem do DRI. Nos ?ltimos anos, a experi?ncia industrial mostrou que diferentes pelotas t?m maior ou menor tend?ncia a gerar DRIs mais reativos. No entanto, testes normalizados em laborat?rio n?o apresentam poder discriminat?rio para prever o car?ter pirof?rico dos DRIs provenientes das diferentes pelotas de redu??o direta. Neste estudo prop?e-se a realiza??o de um programa de trabalho buscando avaliar a influ?ncia de algumas condi??es do ensaio em laborat?rio sobre a degrada??o ou gera??o de finos e reoxida??o destes finos. Com o objetivo de suportar as an?lises e entender os fen?menos envolvidos, foram realizadas an?lises de termogravimetria (TGA/DSC) e desintegra??o din?mica ISO 11257 ?modificada? em amostras de pelotas industriais reconhecidamente com desempenhos distintos reduzidas em laborat?rio. Os ensaios de termobalan?a foram realizados pelo Centro de Tecnologia de Ferrosos da Vale, em MG, e os de desintegra??o sob redu??o pelo Laborat?rio da Pelotiza??o, em Vit?ria, ES. Ao final do estudo ? apresentada uma metodologia que consegue distinguir diferentes pelotas de min?rio de ferro utilizadas na redu??o direta Midrex quanto a sua tend?ncia ? gera??o de finos e tamb?m sua reatividade, a qual pode levar ?s rea??es de reoxida??o do DRI produzido.Among the alternative processes for reducing iron oxide to produce iron and steel, the most currently used is the Midrex technology. The product may be the sponge iron, also called DRI (Direct Reduced Iron), composed mainly of metallic iron and iron oxide, or HBI which is the DRI pressed in the form of briquettes. DRI has a tendency to reoxidation in air, especially in the presence of moisture. As most of the reactions involved are exothermic, heating normally occurs. This heat does not dissipate because of the low thermal conductivity of the material. Therefore, other chemical reactions tend to be thermodynamically and kinetically favored. This autocatalytic process continues until the material reaches auto-ignition. Due to this phenomenon, several accidents have occurred worldwide during handling, transporting and storage of DRI. In recent years, the industrial experience has shown that some different pellets tend to generate more reactive DRI than others. However, the standardized laboratorial tests do not distinguish the characteristics of the raw materials that will lead to a pyrophoric DRI from those which will lead to a more stable DRI. In this study tests were carried out to evaluate the influence of the process conditions on the reduction-disintegration and the reoxidation of the fines generated during the tests. Thermogravimetric (TGA/DSC) analysis and non-standardized reduction-disintegration tests were performed in order to understand the phenomena involved. Thermobalance tests were performed at CTF (Vale?s Ferrous Technology Center) in Nova Lima, MG, and the reductiondisintegration tests at the Pelletizing Department Laboratory in Vitoria, ES. A method capable of distinguishing Midrex direct reduction iron ore pellets which are more prone to generate reactive DRI is presented by the end of this paper