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Reciclagem de pó de forno elétrico a arco para a produção de aglomerado pré-fundido (APF) para uso em processo siderúrgico (2014)

  • Authors:
  • Autor USP: ARAUJO, JOSÉ ALENCASTRO DE - EESC
  • Unidade: EESC
  • Sigla do Departamento: SHS
  • Subjects: SINTERIZAÇÃO; PÓ DE FERRO (RECICLAGEM); RESÍDUOS TÓXICOS; FORNO ELÉTRICO
  • Language: Português
  • Abstract: O pó de forno elétrico a arco (FEA) é gerado durante a fusão de sucata ferrosa nos fornos elétricos a arco e coletado predominantemente através de filtros de mangas. Esta substância é listada como resíduo sólido perigoso de fonte específica, K061, conforme a Norma ABNT NBR 10004:2004. As maiores empresas siderúrgicas semi-integradas do mundo têm adotado para o tratamento de pó de FEA, fundamentalmente três rotas: a recuperação de zinco e chumbo, através de dois processos complementares, um piro-metalúrgico, o Wãelz kiln e outro hidro-metalúrgico, o processo de dupla lixiviação Óxido de Wäelz; a inertização através da blendagem com a cal, aditivos e água, de forma a alcançar o pH da mistura > 11, o que garante que metais pesados como o chumbo, cádmio e o zinco, presentes no pó de forno elétrico, não possam se tomar solúveis, evitando consequentemente, a sua lixiviação e a disposição em aterros industriais de resíduos sólidos perigosos. Sob a perspectiva da sustentabilidade, deve ser considerada a rota da recuperação de zinco e chumbo, que para ser viável necessita reunir a geração de pó de FEA de varias plantas, o que para um país com dimensões continentais pode ser um fator de insucesso. Esse trabalho trata da reciclagem do pó de FEA através do processo de sinterização de um compósito constituído de pó de FEA aglomerado com coque, carepa e fluorita cerâmica em pelotas, aplicável a uma planta unitária. Como resultado deste processo foram obtidos dois coprodutos, o aglomerado pré-fundido, APF, com teor de óxido de ferro superior a 70%, objeto do processo de sinterização e o concentrado de zinco, com teor de óxido de zinco maior que 50%, resultante da volatilização deste metal durante o processo de sinterização e coletado através de filtro de mangas. Complementarmente foi extraído aproximadamente 90% dos óxidos de chumbo e cádmiocontidos no pó de FEA inicial. A produção do APF ocorreu em escala experimental dividida em três fases, a primeira fase foi efetuada com oito formulações distintas e comprovou através de análises químicas de espectrometria por fluorescência de raios X e difratometria de raios X, a viabilidade técnica da utilização somente de resíduos sólidos industriais para fabricação do APF. A segunda fase, também com oito formulações, definidas conforme planejamento de experimentos com delineamento fatorial, teve como objetivo identificar os principais efeitos das interações entre os componentes do APF, para obtenção da mistura com formulação ótima. A terceira fase testou a intensidade das variáveis, coque e fluorita cerâmica, para a extração do zinco. As duas primeiras fases dos testes de produção em escala experimental foram realizadas em uma planta piloto de sinterização de fluxo descendente e a terceira fase em uma planta piloto de fluxo ascendente, ambas instaladas na usina ArcelorMittal Piracicaba. O APF, com a formulação ótima, foi produzido em escala industrial na planta de sinterização Metalflexi, também instalada na usina ArcelorMittal Piracicaba, e testado em alto-forno de pequeno porte. O concentrado de zinco foi caracterizado quimicamente para se avaliar o uso em segmentos industriais que utilizem este elemento
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 27.05.2014
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      ARAÚJO, José Alencastro de; SCHALCH, Valdir. Reciclagem de pó de forno elétrico a arco para a produção de aglomerado pré-fundido (APF) para uso em processo siderúrgico. 2014.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2014. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-01092014-093447/pt-br.php >.
    • APA

      Araújo, J. A. de, & Schalch, V. (2014). Reciclagem de pó de forno elétrico a arco para a produção de aglomerado pré-fundido (APF) para uso em processo siderúrgico. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-01092014-093447/pt-br.php
    • NLM

      Araújo JA de, Schalch V. Reciclagem de pó de forno elétrico a arco para a produção de aglomerado pré-fundido (APF) para uso em processo siderúrgico [Internet]. 2014 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-01092014-093447/pt-br.php
    • Vancouver

      Araújo JA de, Schalch V. Reciclagem de pó de forno elétrico a arco para a produção de aglomerado pré-fundido (APF) para uso em processo siderúrgico [Internet]. 2014 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-01092014-093447/pt-br.php

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