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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.3.2014.tde-26122014-153022
Documento
Autor
Nome completo
Girley Ferreira Rodrigues
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2014
Orientador
Banca examinadora
Espinosa, Denise Crocce Romano (Presidente)
Nolasco Sobrinho, Pedro José
Oliveira, José Roberto de
Restivo, Thomaz Augusto Guisard
Tenório, Jorge Alberto Soares
Título em português
Estudo da redução de pelotas de minérios de ferro por hidrogênio e mistura de hidrogênio com monóxido de carbono.
Palavras-chave em português
Ferro
Hidrogênio
Minérios (Redução)
Resumo em português
O problema da emissão de gases de efeito estufa é uma questão que tem ganhado destaque nas recentes convenções internacionais. Adiciona-se a esta questão o fato de o setor siderúrgico ser responsável por parcela significativa nas emissões de gases de efeito estufa. O presente trabalho tem por objetivos estudar processos de redução de minérios de ferro usando hidrogênio e hidrogênio mais monóxido de carbono como redutor para o processo de redução, visando assim à diminuição nas quantidades de CO2 liberadas pelo processo de redução de minérios de ferro. Os minérios foram caracterizados por Microscopia Eletrônica de Varredura, difração de raios-X, quantificação de fases pelo método Rietveld e distribuição granulométrica. Os ensaios de redução foram realizados em balança termogravimétrica e em forno tubular horizontal. A caracterização dos produtos foi realizada usando imagens obtidas por Microscopia Eletrônica de Varredura. Foi constatado que os aumentos da temperatura de redução e do fluxo de gás redutor provocam uma maior degradação física das pelotas. Verificou-se que ocorre a formação de whiskers na superfície externa das pelotas, sendo estes mais frequentes quando do fluxo combinado de H2+CO. Verificou-se que as pelotas reduzidas por hidrogênio puro resultaram em maior porosidade tanto no corpo da pelota ou mesmo no interior das partículas. Foi constatado que ocorre a redução homogênea em todas as partículas componentes da pelota. Foi constatado também que o estudo cinético através dos métodos combinados Jump-FSIA é aplicável na redução direta de pelotas de minério de ferro por H2 e H2+CO. Nas pelotas conformadas a partir de pellet feed com maior área de superfície específica (mais ativas), tanto a cinética quanto a taxa de redução indicaram que a adição de CO ao gás redutor não influi no processo de redução. A teoria de Sestak-Berggren sugere que o mecanismo controlador na reação global é a difusão podendo estar aliado a outras etapas, compondo um mecanismo misto.
Título em inglês
Study of reduction of iron pellets for hydrogen and hydrogen mixture with carbon monoxide.
Palavras-chave em inglês
Hydrogen
Iron
Ores (Decrease)
Resumo em inglês
The problem of the emission of greenhouse gases is an issue that has gained prominence in recent international conventions. Is added to this question the fact that the steel industry is responsible for a significant portion of emissions of greenhouse gases. The present work aims to study ways of reducing iron ore using hydrogen and hydrogen plus carbon monoxide as a reducing agent to the reduction process, thus aiming to decrease the amounts of CO2 released by reduction of iron ores process. The ores were characterized by Scanning Electron Microscopy, X-ray diffraction, phase quantification by Rietveld method and particle size distribution. The reduction assays were performed in thermogravimetric balance and horizontal tubular oven. The characterization of the products was performed using images obtained by scanning electron microscopy. It was found that increases in temperature and reduction in the flow of reducing gas cause greater physical degradation of the pellets. It was found that the formation of whiskers on the outer surface of the pellets occurs most frequently found when combined flow of H2+CO. It was found that the pellets reduced with pure hydrogen resulted in much higher porosity in the body pellet or even within the particles. It was found that the homogeneous reduction occurs in all components of the particle pellet. It was also found that the kinetic study using the combined methods Jump- FSIA applies in the direct reduction of iron ore pellets by H2 and H2+CO. In shaped pellets from pellet feed with higher specific surface area (more active), both the kinetics as the rate of reduction indicated that the addition of CO to the reducing gas has no effect on the reduction process. The Sestak - Berggren theory suggests that the mechanism controlling the overall reaction is diffusion can be combined with other steps, forming a mixed mechanism.
 
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Data de Publicação
2015-01-16
 
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  • RODRIGUES, G. F., et al. Redução das emissões de gases de efeito estufa através do uso de hidrogênio na siderurgia. Revista Brasileira de Ciências Ambientais , 2011, vol. 21, p. 48-53.
  • JUNCA E., et al. Reduction of pellet of basic oxygen furnace (BOF) dust using hydrogen. In TMS 2013 - 142nd Annual Meeting and Exhibition, San Antonio - Texas, 2013. EPD Congress 2013.Warrendale - PA : The Minerals, Metals and Materials Society, 2013.
  • RODRIGUES, G. F., et al. Analysis of Gas Arising from Iron Ore Reduction by Hydrogen. In The 27th International Conference on Solid Waste Technology and Management, Philadelphia, 2012. The Journal of Solid Waste Technology and Management., 2012.
  • RODRIGUES, G. F., et al. Analysis of gas arising from iron ore reduction mixture of gas simulating natural gas reformed. In ICSW 2013 - The 28th International Conference on Solid Waste Technology and Management, Philadelphia, PA U.S.A., 2013. ICSW 2013 - The 28th International Conference on Solid Waste Technology and Management.Philadelphia, PA U.S.A. : The Journal of Solid Waste Technology and Management, 2013.
  • RODRIGUES, G. F., et al. Efeito da temperatura na morfologia de pelotas de minério de ferro durante a redução direta por hidrogênio. In 20 Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais, Joinville, 2012. 20 Cbecimat., 2012.
  • RODRIGUES, G. F., et al. Investigação do efeito da temperatura na redução direta de pelotas de minério de ferro. In 3 Congresso Pan-Americano de Análise Térmica e Calorimetria, Campos do Jordão. VIII CBRATEC 3 Congresso Pan-Americano de Análise Térmica e Calorimetria., 2012.
  • RODRIGUES, G. F., et al. Investigation of the iron ore reduction with hydrogen. In HITEMP 2012. HITEMP., 2012.
  • RODRIGUES, G. F., et al. Quantificação da fração magnética do pellet feed para o processo de redução direta. In 5º Congresso Brasileiro de Cerâmica, Natal, 2013. 57º congresso Brasileiro de Cerâmica e 5º Congresso Brasileiro de Cerâmica., 2013.
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