Deseja-se produzir sinter de minério de ferro de basicidade binária
. O sinter feed tem composição: Fe total
perda ao fogo
. O combustível é moinha de coque, com
de cinzas e 1% de matéria volátil. Usa-se 4,5 % de moinha de coque na mistura a sinterizar. As cinzas do coque contém
de silica,
de
de MgO e
de Alumina. Dispõe-se de calcáreo contendo 90% CaCO3; 8% de MgCO3 e 2% de silica. Pede-se:
a) A composição da mistura seca a sinterizar.
b) O peso de sinter por tonelada de mistura seca, e a composição do mesmo. Relate as hipóteses feitas para a resolução do problema.
a) A composição da mistura seca a sinterizar.
b) O peso de sinter por tonelada de mistura seca, e a composição do mesmo. Relate as hipóteses feitas para a resolução do problema.
Passo 1
Resumindo, queremos preparar uma mistura seca para sinterizar com “basicidade binária”
usando três componentes em 1 t de mistura seca:
– sinter feed (composição: Fe 65,64 %; Si 3,30 %; A
0,91 %; MnO 0,13 %; LOI 1,88 %),
– moinha de coque (4,5 % na mistura, contendo 12 % cinzas, 1 % voláteis),
– calcário (composição: 90 % CaC , 8 % MgC
, 2 % Si
).
Para resolver, vamos:
– sinter feed (composição: Fe 65,64 %; Si
– moinha de coque (4,5 % na mistura, contendo 12 % cinzas, 1 % voláteis),
– calcário (composição: 90 % CaC
Para resolver, vamos:
- fazer balanço de massa de CaO e de Si
para achar a fração de calcário, - calcular a composição em óxidos da mistura seca,
- determinar o rendimento do sinter (1 t mistura → quanto de sinter) e
- a composição do sinter em óxidos.
Passo 2
Definimos massas (em t por t de mistura seca):
Contribuições de CaO (após calcinação) e Si
:
– =
– =
– Si {feed} =
– Si {coke} =
– Si _{cal} =
Impondo basicidade 1,8:
–
–
– Si
– Si
– Si
Impondo basicidade 1,8:
Resolvendo, obtém-se
Passo 3
Com estas frações, em 1 t de mistura seca calculamos cada componente em óxidos (t):
Fe =
Si =
A =
MnO =
CaO =
MgO =
LOI = feed LOI + voláteis coke + C de CaC
, MgC
Fe =
Si
A
MnO =
CaO =
MgO =
LOI = feed LOI + voláteis coke + C
Logo, em % (tabelamos só os listados):
(a) Mistura seca =
Fe 54,98 %; Si 3,30 %; A
0,98 %; MnO 0,11 %; CaO 5,94 %; MgO 0,46 %; LOI 6,76 %; além de carbono fixo do coke e outros não listados.
(a) Mistura seca =
Fe 54,98 %; Si
Passo 4
Para cada 1 t de mistura seca, perdem-se no sinter:
– toda LOI (0,06756 t),
– carbono fixo do coque t.
Rendimento do sinter:
– toda LOI (0,06756 t),
– carbono fixo do coque
Rendimento do sinter:
Passo 5
As massas de óxidos que restam no sinter são as mesmas calculadas no passo 3 (pois só saem C
e C). Dividindo-as pelo peso do sinter
t, obtemos a composição final em %:
Fe =
Si =
A =
MnO =
CaO =
MgO =
Fe =
Si
A
MnO =
CaO =
MgO =
Resposta
(a) Mistura seca (frações em massa):
– sinter feed 83,77 %
– moinha de coque 4,50 %
– calcário 11,73 %
– sinter feed 83,77 %
– moinha de coque 4,50 %
– calcário 11,73 %
Composição em óxidos da mistura seca:
Fe 54,98 %; Si 3,30 %; A
0,98 %; MnO 0,11 %; CaO 5,94 %; MgO 0,46 %; LOI 6,76 %.
Fe 54,98 %; Si
(b) Rendimento de sinter
t por t de mistura seca.
Composição do sinter:
Fe 61,57 %; Si 3,69 %; A
1,10 %; MnO 0,12 %; CaO 6,65 %; MgO 0,52 %.
Composição do sinter:
Fe 61,57 %; Si
Hipóteses: completa decomposição de carbonatos, completa combustão de carbono e voláteis, sem volatilização de óxidos metálicos e sem incorporação de susbstâncias não listadas.