A indústria siderúrgica do Estado do Rio Grande do Sul é do tipo semi-integrada e produz aço a partir de sucata, utilizando fornos a arco elétrico. Em suas atividades gera vários tipos de resíduos, dentre estes as carepas, cujo componente principal são óxidos de ferro. Este material não encontra utilização e geralmente tem destinação final em aterros de resíduos industriais ou co-processamento em fábricas de cimento. A produção e o processamento do carvão vegetal no estado do Rio Grande do Sul também geram como principal resíduo uma fração de baixa granulometria constituída de finos de carvão vegetal que praticamente não tem utilização e é descartada no meio ambiente. O objetivo do presente trabalho é buscar uma solução para a reciclagem de carepas geradas em usinas semi-integradas dentro do próprio processo produtivo. A solução proposta foi o desenvolvimento de um briquete autorredutor elaborado com carepa de aciaria e finos de carvão vegetal, com possibilidade de utilização na carga do forno elétrico à arco. Carepas e finos de carvão vegetal foram coletados e caracterizados. Briquetes autorredutores foram feitos com estes materiais e submetidos a ensaios de redução nas temperaturas de 1100, 1200 e 1260°C. O comportamento dos briquetes em altas temperaturas foi qualitativamente avaliado. Cálculos matemáticos e simulação computacional foram utilizados numa estimativa do consumo energético destes briquetes. O desempenho dos briquetes e os resultados obtidos permitem concluir pela potencialidade de utilização destes briquetes autorredutores como parte da carga de fornos elétricos a arco. / The steelmaking industry in Rio Grande do Sul State is semi-integrated and produces steel from scrap metal using electric arc furnaces. In its activities generates several wastes, among them mill scale, which main component are iron oxides. This material does not have use and generally have final destination in industrial landfills or co-processing in cement plants. The production and processing of charcoal in Rio Grande do Sul State also generate as main waste a fraction of low granulometry, consisting of charcoal fines what practically have no use and is disposal in the environment. The objective of the present work is to look for a solution to mill scale recycling, generated in semi-integrated steelmaking plants, inside its own productive process. The proposed solution was the development of self-reducing briquette produced with mill scale and charcoal fines, with possibilities of use in charge of electric arc furnace. Mill scale and charcoal fines were collected and characterized. Self-reducing briquettes were made from these materials and subjected to tests of reduction at temperatures of 1100, 1200 and 1260°C. The behaviour of briquettes in high temperatures was qualitatively evaluated. Mathematical calculation and computational simulation were used in a estimative of the energetic consumption of these briquettes. The performance of briquettes and the obtained results allow to conclude the potential use of these self-reducing briquettes as a part of charge in electric arc furnaces.

[pt] O presente trabalho, aborda o estudo fenomenológico da metalização de briquetes auto-redutores durante a reação de redução na faixa de temperatura de 1000 à 1350 graus Celsius, variando o tipo de atmosfera gasosa e o tempo de redução. Com base nos resultados obtidos, uma descrição das morfologias do ferro presentes na faixa de temperatura estudada são apresentadas. Para tanto foram utilizados: estereoscópios, microscópios óticos e eletrônico. As principais morfologias da fase metálica reduzida foram: a presença de glóbulos de ferro no interior do aglomerado e uma camada contínua de ferro metálico na superfície, entre 1200 - 1350 graus Celsius, sugerindo uma carbonetação mais intensa no interior, com a conseqüente fusão da fase metálica. Crescimento de whiskers de ferro, também foram observados nas temperaturas mais baixas (1000 - 1100 graus Celsius). Na revisão bibliográfica foram feitos comentários sobre as tecnologias atuais e emergentes de produção de ferro primário e aço, e evidenciada a importância do estudo morfológico no esclarecimento do complexo mecanismo da cinética de redução de misturas de minério de ferro e carbono. Uma abordagem termodinâmica e cinética destes estudos também foi apresentada. / [en] This work describes the morphological study of the metallization process of self-reducing briquettes containing fines of iron ore and coal. The reduction of briquettes was effected in a temperature range of 1.000 to 1.350 Degrees Celsius varying reduction process duration and the gas atmosphere with nitrogen, carbon monoxide and carbon dioxide. The different phases of the morphology of the metallic iron were measured by the use of stereoscopic devices as well as optical and scanning electron microscopes. The main morphology occurred in a temperature range of 1.200 to 1.350 Degrees Celsius generating iron globules in the center of the briquettes and a continuous metallic layer on the surface. The presence of a dendritic structure and the high carbon content of the iron globules indicate that the highest intensity of carburization occurred in the core regions of the briquettes followed by the melting phase of the iron. The whisker growth of iron was observed in the lower temperature range of 1.000 to 1.100 Degrees Celsius. The bibliographic section makes references to the actual status and new developments in the research of processes based on composite iron ore agglomerates. It is common understanding that the iron morphology plays a key role in the kinetic mechanisms of reducing iron oxide and carbon mixtures.

[pt] O desenvolvimento de novos processos de redução capazes de utilizar como matérias primas resíduos minero-metalúrgicos, ou baseados na aglomeração a frio de misturas auto-redutoras (Fastmet, ITmk3, Tecnored) tem mostrado ser uma alternativa aos processos convencionais, sendo o principal deles o alto forno. Neste contexto, torna-se importante uma análise aprofundada dos processos operando com aglomerados auto-redutores, tais como os que utilizam os reatores RHF e os fornos de cuba. O presente trabalho objetivou o desenvolvimento de um modelo matemático capaz de simular as condições da zona de redução sólida de um forno de cuba (região superior), que utiliza aglomerado auto-redutor como carga ferrosa. Este modelo permite considerar três fases (sólida e duas fases gasosas) interagindo simultaneamente, via a transferência de quantidade de movimento, energia e massa. Sua fenomenologia foi representada por equações de transporte, resolvidas com base no método de volumes finitos. A solução computacional foi feita através de código desenvolvido em linguagem de programação Fortran e a geração gráfica dos resultados realizada através do programa Tecplot. As fases consideradas no modelo desenvolvido foram: i) fase sólida: constituída por briquetes autoredutores e o combustível sólido (booster - fração adicionada juntamente com a carga de aglomerados) e, ii) fase gasosa: formada pelo chamado gás exterior, constituído por um conjunto de gases que reagem na parte externa dos aglomerados (principalmente pelo gás de baixo, oriundo da parte inferior do forno, e pelo sopro nas ventaneiras secundárias - V2) e pelo denominado gás interior, constituído pelo conjunto de gases gerados no interior do aglomerado auto-redutor, resultantes de uma série de reações previstas em sua fenomenologia. O modelo considera 25 reações dentre as quais estão as reações de redução, gaseificação do carvão e combustão do carvão, CO, voláteis, enxofre e do polissacarídeo, alem da formação do FeS. Foi possível estudar a influência da variação da vazão da V2, da temperatura e da vazão do gás de baixo, da taxa de alimentação do briquete e da perda de calor pelas paredes do forno. Os resultados, apresentados graficamente, foram: temperaturas do sólido, do gás exterior e do gás interior; as condições de redução na atmosfera gasosa (CO do gás exterior, CO do gás interior, CO2 do gás exterior, CO2 do gás interior); a distribuição dos óxidos de ferro préreduzidos e do Fe metálico e a distribuição do grau de redução. Além disso, parâmetros operacionais tais como produção, tempo de residência dos sólidos, volume das fases gasosas, assim como sua composição foram calculados pelo modelo. A partir dessas informações foi possível obter a metalização e, o volume, a temperatura e a composição media do gás de topo. Finalmente, eles demonstraram que a simulação computacional desenvolvida é uma poderosa ferramenta para análise dos parâmetros operacionais da auto-redução em forno de cuba, de custo relativamente baixo e capazes de otimizar o processo estudado. / [en] The development of new reduction processes capable to use as raw materials mining and metallurgical residues, or based in cold agglomeration of self reducing mixtures (Fastmet, ITmk3, Tecnored) is regarded nowadays as an alternative to conventional processes, being the principal of these the blast furnace. In this context it becomes vital to analyze the behavior of processes operating with self-reducing agglomerates, as those utilizing the RHF and shaft furnaces. The present work aims at the development of a mathematical model capable to simulate the solid state reduction zone conditions of a shaft furnace (upper zone) that utilizes self-reducing agglomerates as the iron source. This model is capable of treating three phases, interacting simultaneously and transferring momentum, energy and mass. The set of phenomenological transport equations are treated through the finite volume method. The computational solution is achieved by the means of a software code developed in Fortran programming language and further, the graphical generation of the results, carried through the Tecplot program. The considered phases for the model are firstly the solid phase consisting in self-reducing agglomerates and a solid fuel (booster - added together with the agglomerate). Secondly, the gaseous phase, formed by a external gas, which constitutes on a set of gases that react in the external part of the agglomerates (mainly made out by the low gas - mixture of gases coming from the bottom part of the furnace, blended with the gases blew in the secondary level of tuyeres - V2), and a internal gas, another gaseous phase, consisting on the set of gases generated inside the self-reducing agglomerate as the result of a series of foreseen reactions. The model takes into account 25 reactions, amongst which are the reduction reactions, gasification of the coal, the combustions of coal, CO, volatiles, sulfur and polysaccharide and considering also the FeS formation. The model permitted the study of the V2 temperature, low gas temperature, low gas flow, agglomerate feed rate and wall heat lost influence on the process. The results, here graphically presented, are: solid, external gas and internal gas temperatures; reduction conditions in the gaseous atmosphere (CO in external gas, CO in internal gas, CO2 in external gas, CO2 of the internal gas); profile of pre-reduced iron oxides and Fe metallic and; distribution profile of the reduction degree. Moreover, operational parameters such as production, the residence time of solids, the volume of the gas phase, as well as its composition had been calculated by the model. From this information it was possible to compute the metallization, the volume, the temperature and the composition of the top gas. Those results confirmed that the computational simulation is a powerful tool for the shaft furnace operational parameters analysis.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:51:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 700292 bytes, checksum: f54866bb9d53611e8feef9c8d9a5b216 (MD5) Previous issue date: 2009-07-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The sulphate reducing bacteria (SRB) are considered the principal group of microorganisms involved in the formation of biofilms and biocorrosion of pipelines. The prevention and the control of the growth of that bacterial group have been accomplished mainly by the use of biocide or bacteriostatic agents, as well as for the use of metabolic inhibitors. In this work the effect of mixtures was evaluated containing the biosurfactant rhamnolipid, the inhibitor metabolic molybdate of sodium and the biocide tetrakis (hydroxymethyl) phosphonium sulfate (THPS) about the metabolic activity of Desulfotomaculum nigrificans as well as about your adhesion to coupons of stainless steel AISI 304. The effect of the mixtures about the metabolic activity was evaluated by the estimate of viable cells and for the determination of residual sulphate in the medium of culture. The evaluation of the adhesion to coupons of stainless steel was accomplished by the direct count to the epifluorescence microscope. The experimental planning was accomplished according to Central Design Compost Rotational (DCCR) and the Methodology of Surface of Answer (MSR) was used to analyze the experimental design. There was not significant difference among the effects caused by the three compounds in the cellular viability in 6 and 18 hours after the addition of the compounds to the culture of D. nigrificans. All the appraised compounds were capable to inhibit the growth of D. nigrificans in anaerobic medium Baars to 55 ºC. The data of concentration of residual sulphate confirmed the effect of inhibition of the compounds also tested about the metabolic activity of that bacterium. Among the appraised compounds, the biosurfactant rhamnolipid was what presented larger effect of inhibitation in the adhesion of D. nigrificans to coupons of stainless steel, when cultivated in medium Baars to 55 ºC. It was the only compounds with effect significant statistics appeared in the times of 24, 48 and 96 hours of treatment evaluated. The Methodology of Surface of Answer revealed that the largest inhibition of the adhesion happens when the biosurfactant is added in concentrations from 1,0 to 1,6 times the value of your concentration critical micelar. The results suggest the potential of application of the biosurfactant rhamnolipid in the control of the adhesion and, eventually, of the biocorrosion caused by D. nigrificans. / As bactérias redutoras de sulfato (BRS) são consideradas o principal grupo de microrganismos envolvidos na formação de biofilmes e biocorrosão de oleodutos. A prevenção e o controle do crescimento desse grupo bacteriano têm sido realizados principalmente pela utilização de agentes biocidas ou bacteriostáticos, bem como pelo uso de inibidores metabólicos. Neste trabalho foi avaliado o efeito de misturas contendo o biossurfactante ramnolipídeo, o inibidor metabólico molibdato de sódio e o biocida sulfato de tetrakis (hidroximetil)fosfônio (THPS) sobre a atividade metabólica de Desulfotomaculum nigrificans, bem como sobre a sua adesão a cupons de aço inoxidável AISI 304. O efeito das misturas sobre a atividade metabólica foi avaliado pela estimativa de células viáveis e pela determinação de sulfato residual no meio de cultura. A avaliação da adesão a cupons de aço inoxidável foi realizada pela contagem direta em microscópio de epifluorescência. O planejamento experimental foi realizado segundo o Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) e a Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) foi utilizada para se analisar o delineamento experimental. Não houve diferença significativa entre os efeitos causados pelos três compostos na viabilidade celular em 6 e 18 horas após a adição dos compostos à cultura de D. nigrificans. Todos os compostos avaliados foram capazes de inibir o crescimento de D. nigrificans em meio Baars anaeróbio a 55 ºC. Os dados de concentração de sulfato residual confirmaram o efeito inibitório dos compostos testados também sobre a atividade metabólica dessa bactéria. Dentre os compostos avaliados, o biossurfactante ramnolipídeo foi o que apresentou maior efeito inibitório na adesão de D. nigrificans a cupons de aço inoxidável, quando cultivada em meio Baars a 55 ºC. Ele foi o único composto com efeito estatisticamente significativo nos tempos de 24, 48 e 96 horas de tratamento avaliados. A Metodologia de Superfície de Resposta revelou que a maior inibição da adesão ocorre quando o biossurfactante é adicionado em concentrações de 1,0 a 1,6 vezes o valor da sua concentração micelar crítica. Os resultados sugerem o potencial de aplicação do biossurfactante ramnolipídeo no controle da adesão e, eventualmente, da biocorrosão causada por D. nigrificans.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Bactérias redutoras de sulfato (BRS) possuem um papel importante na corrosão de ligas metálicas expostas em hábitats marinhos, óleos e solos úmidos. A redução do sulfato por estas bactérias resulta na produção de H2S, podendo influenciar os processos anódico e catódico na corrosão de materiais. Neste trabalho, o comportamento da corrosão microbiológica no aço carbono AISI 1020 foi avaliada em meio Postgate C, na presença e na ausência de BRS, as quais foram isoladas da camada de ferrugem presente numa tubulação submersa da Baía de Guanabara RJ. A taxa de corrosão e o comportamento eletroquímico do aço nas duas condições foram investigados através dos métodos de perda de massa e de polarização potenciodinâmica. A formação do biofilme e dos produtos de corrosão na superfície do aço foram observados por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e por espectroscopia de energia dispersiva (EDS). Em complementação, foi realizada a quantificação das BRS (planctônicas e sésseis) pelo método do número mais provável (NMP). A presença de BRS no meio ocasionou o deslocamento do potencial de corrosão para valores mais negativos em todos os tempos de ensaio estudados, indicando um aumento no processo corrosivo. Nos ensaios de perda de massa, a taxa de corrosão do aço carbono foi maior na ausência de BRS, provavelmente devido à formação de um biofilme na superfície do metal nos ensaios com inóculo, e a uma menor tendência de haver corrosão generalizada neste tipo de meio. As micrografias de MEV revelaram a presença de agregado celular na superfície do aço carbono durante o experimento, e a presença de pites profundos após remoção do biofilme, mostrando prevalência deste tipo de corrosão. Com 35 dias de ensaio, a densidade de corrente de corrosão aumentou na presença de BRS / Sulfate-reducing bacteria (SRB) play an important role in the corrosion of alloys exposed in marine habitats, wet soils and oils. The sulfate reduction by these bacteria results in production of H2S, which may influence processes in the anodic and cathodic corrosion of materials. In this work, the behavior of microbial corrosion in carbon steel AISI 1020 was evaluated in Postgate C medium, in the presence and absence of SRB, which were isolated from a layer of rust on a pipeline submerged in Guanabara Bay - Rio de Janeiro. The corrosion rate and the electrochemical behavior of steel in the two conditions were investigated by weight loss and potentiodynamic polarization methods. Biofilm formation and corrosion products on the steel surface were observed by scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS). In addition, the quantification of BRS (planktonic and sessile) was carried out by the most probable number method (MPN). The presence of SRB in the medium caused the shift of corrosion potential to more negative values in all experimental times studied, indicating an increase in corrosion. In the weight loss tests, the corrosion rate was higher in the absence of BRS, probably due to the formation of a biofilm on the metal surface in the tests with inoculum, and to a smaller trend of general corrosion with this kind of medium. SEM micrographies revealed the presence of cellular aggregates on the surface of mild steel during the experiment and the presence of deep pittings after the biofilm removal, showing that this kind of corrosion was prevalent . With 35 days of asseys, the corrosion current density increased in the presence of BRS

Durante a exploração de petróleo offshore (fora da costa), a injeção de água do mar no processo de recuperação secundária de petróleo, ocasiona a produção de sulfeto de hidrogênio (H2S) pela presença das bactérias redutoras de sulfato (BRS), que reduzem o sulfato presente na água em sulfeto. A produção intensiva de H2S tem sido um dos maiores problemas das indústrias petrolíferas, pois constitui-se uma das principais causas de corrosão em linhas de produção (tubulações), equipamentos e tanques metálicos. Os principais micro-organismos presentes em amostras salinas provenientes de tanques de armazenamento de água e óleo da indústria do petróleo são as bactérias anaeróbias heterotróficas totais (BANHT) e as bactérias redutoras de sulfato (BRS). Atualmente, a quantificação desses grupos microbianos é realizada através da técnica do Número Mais Provável (NMP) que estima o resultado em aproximadamente 28 dias. Neste trabalho foi utilizada a metodologia de produção semi-contínua de sulfetos biogênicos por 15 dias, numa tentativa de correlacionar com os resultados de quantificação de BANHT e BRS através da técnica convencional do NMP. Nesse caso, avaliou-se as condições mais adequadas para a produção biogênica de sulfetos em tanques, alterando-se parâmetros tais como salinidade, temperatura e composição do meio de cultura. Verificou-se que os aumentos da salinidade e da temperatura do meio implicaram na diminuição da atividade biogênica semi-contínua de geração de sulfetos. E conforme dilui-se o meio de cultura, o crescimento de bactérias foi reduzido, assim como a geração de sulfetos. A quantificação de BRS e BANHT foi avaliada pela técnica do NMP de acordo com o método do FDA em 2011 e de Harrigan em 1998. Este último subestima a população microbiana, desconsiderando os limites e erros provenientes da técnica / During off-shore oil recovery, seawater injection for secondary oil recovery, produces hydrogen sulphide (H2S), due to the presence of sulphate reducing bacteria (SRB), that reduces sulphate from seawater to sulphide. The massive production of H2S is presently one of the main problems in the petroleum industries, constituting one of the main causes of corrosion in production lines (dutes), equipments and tanks. The main microbial species found in this type of saline samples comes from water and oil storage tanks in the petroleum industry, being general anaerobic heterotrophic bacteria (GAHB) and sulphate reducing bacteria (SRB). Presently, the quantification of those microbial groups is made through a technique known as Most Probable Number (MPN). This quantification is obtained in around 28 days. In the present work a methodology based on the semi-continuous production of sulphide during 15 days was conducted, in an attempt to correlate these results with the quantification of GAHB and SRB cells through conventional MPN technique. In this case, the most suitable conditions for biogenic sulphide production in tanks, was studied through the evaluation of environmental parameters such as salinity, temperature and culture medium composition. It could be observed that an increase in salinity and temperature of the medium produced a marked decrease in the semi-continuous biogenic production of sulphide. In relation to the culture medium, its dilution promoted a decreased in cell growth, consequently in the production of sulphides. The quantification of SRB and GAHB was evaluated through the MPN technique, according to procedures suggested by FDA in 2011 and Harrigan in 1998. It was observed that this last procedure underestimated the microbial population, due to the lack of information about limits and standard deviations

The public health service in Brazil provides a poor and not effective service for the people, which in many cases, opting for private health plans. The sector is regulated by the National Agency of Health imposing rigid rules for the operation of operators, increasing the demands on the number of procedures required by the plans, but the adjustments of monthly, when released, did not accompany the growth in costs. In order to investigate strategies that could contribute to cost reduction in operating health plans, maintaining or even improving the quality of services within a qualitative methodology of study of single cases, the data collection instrument and semi -structured, in addition to the literature and documents. The analysis of indicators of the study showed that the main strategies for reducing the costs of operators are using the tertiary preventive medicine, called Home care and the coparcenary users with value added to the tuition when using examinations and consultations. It can be concluded that the analysis of strategies applied to operators of health plans, with positive results. / O serviÃo pÃblico de saÃde do Brasil fornece um atendimento precÃrio e nÃo eficaz à populaÃÃo, que, em muitos casos, opta pelos planos privados de saÃde. O setor à regulamentado pela AgÃncia Nacional de SaÃde que impÃe normas rÃgidas para o funcionamento das operadoras, aumentando as exigÃncias quanto ao nÃmero de procedimentos obrigatÃrios pelos planos, mas os reajustes das mensalidades, quando liberados, nÃo acompanham o crescimento dos custos. Com o intuito de investigar que estratÃgias poderÃo contribuir para a reduÃÃo de custos em operadoras de planos de saÃde, mantendo ou mesmo melhorando a qualidade dos serviÃos, dentro de uma metodologia qualitativa de estudo de casos Ãnico, o instrumento de coleta de dados e entrevista semiestruturada, alÃm da pesquisa bibliogrÃfica e documental. A anÃlise dos indicadores do estudo aponta que as estratÃgias principais para a reduÃÃo de custos das operadoras sÃo a utilizaÃÃo da Medicina preventiva terciÃria, denominada Home care, bem como a coparticipaÃÃo dos usuÃrios, com valores somados Ãs mensalidades, quando utilizam exames e consultas. Pode-se concluir que a anÃlise das estratÃgias aplicadas a operadoras de planos de saÃde, com resultados positivos, à um importante instrumento gerencial.

A indústria siderúrgica do Estado do Rio Grande do Sul é do tipo semi-integrada e produz aço a partir de sucata, utilizando fornos a arco elétrico. Em suas atividades gera vários tipos de resíduos, dentre estes as carepas, cujo componente principal são óxidos de ferro. Este material não encontra utilização e geralmente tem destinação final em aterros de resíduos industriais ou co-processamento em fábricas de cimento. A produção e o processamento do carvão vegetal no estado do Rio Grande do Sul também geram como principal resíduo uma fração de baixa granulometria constituída de finos de carvão vegetal que praticamente não tem utilização e é descartada no meio ambiente. O objetivo do presente trabalho é buscar uma solução para a reciclagem de carepas geradas em usinas semi-integradas dentro do próprio processo produtivo. A solução proposta foi o desenvolvimento de um briquete autorredutor elaborado com carepa de aciaria e finos de carvão vegetal, com possibilidade de utilização na carga do forno elétrico à arco. Carepas e finos de carvão vegetal foram coletados e caracterizados. Briquetes autorredutores foram feitos com estes materiais e submetidos a ensaios de redução nas temperaturas de 1100, 1200 e 1260°C. O comportamento dos briquetes em altas temperaturas foi qualitativamente avaliado. Cálculos matemáticos e simulação computacional foram utilizados numa estimativa do consumo energético destes briquetes. O desempenho dos briquetes e os resultados obtidos permitem concluir pela potencialidade de utilização destes briquetes autorredutores como parte da carga de fornos elétricos a arco. / The steelmaking industry in Rio Grande do Sul State is semi-integrated and produces steel from scrap metal using electric arc furnaces. In its activities generates several wastes, among them mill scale, which main component are iron oxides. This material does not have use and generally have final destination in industrial landfills or co-processing in cement plants. The production and processing of charcoal in Rio Grande do Sul State also generate as main waste a fraction of low granulometry, consisting of charcoal fines what practically have no use and is disposal in the environment. The objective of the present work is to look for a solution to mill scale recycling, generated in semi-integrated steelmaking plants, inside its own productive process. The proposed solution was the development of self-reducing briquette produced with mill scale and charcoal fines, with possibilities of use in charge of electric arc furnace. Mill scale and charcoal fines were collected and characterized. Self-reducing briquettes were made from these materials and subjected to tests of reduction at temperatures of 1100, 1200 and 1260°C. The behaviour of briquettes in high temperatures was qualitatively evaluated. Mathematical calculation and computational simulation were used in a estimative of the energetic consumption of these briquettes. The performance of briquettes and the obtained results allow to conclude the potential use of these self-reducing briquettes as a part of charge in electric arc furnaces.

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Através de revisão bibliográfica e estudo experimental, o presente trabalho apresenta uma análise da influência de diversos parâmetros sobre a velocidade da reação entre minério de ferro e carbono, aglomerados na forma de pelotas auto-redutoras. Os parâmetros estudados foram: temperatura, tipo e quantidade de redutor, uso de adições, composição e vazão dos gases no recipiente de reação, tamanho da pelota. A técnica experimental consistiu em medi-se a velocidade de reação por análise termogravimétrica, complementada por análise do gás de saída e difração de Raios-X em pelotas parcialmente reduzidas. Verificou-se que o mecanismo controlador da velocidade de reação é determinado por um conjunto de parâmetros inter-relacionados, e que pode mudar o progresso de reação. A etapa química da reação é controlada pela gaseificação do carbono por CO2. Transporte de calor e difusão gasosa através dos poros da pelota exercem forte influência sobre a velocidade; os fatores que favorecem a influência de transporte de calor são: aumento de temperatura; aumento da reatividade do redutor; uso de catalisador; diminuição do diâmetro da pelota; início de reação; redução sob atmosfera CO/CO2 de composição próxima ao equilíbrio wustitaferro. A influência de difusão gasosa se faz sentir quando a reação é efetuada sob atmosfera de gás inerte, que penetra nos poros da pelota, diluindo a atmosfera CO/CO2 reinante no interior da mistura de partículas. Nessas condições, esta influência é maior quanto menor for a temperatura de reação, quanto menos reativo for o redutor, quanto menor for a pelota, e nos estágios finais de reação. Verificou-se ainda que parâmetros relacionados à composição das pelotas, bem como a temperatura do processo, tem grande influência sobre o comportamento dimensional dos aglomerados.Assim, pelotas com ganga básica (com carvão vegetal e adições básicas) tendem a inchar catastroficamente, ao passo que pelotas com ganga ácida (com coque ou carvão mineral como redutores) não apresentam este fenômeno. Microscopia eletrônica de varredura indicou a presença de ferro filamentar em pelotas que apresentaram inchamento catastrófico. Analisou-se ainda como a presença de matéria volátil no redutor afeta a cinética de reação e o comportamento dimensional das pelotas, e também sob que condições o ferro formado na redução catalisa a reação. / The factors that affect the rate of reaction between iron oxides and carbon were analysed by means of literature review and experimental investigation. The iron ore and the carbon were agglomerated in the form of self-reducing pellets. The investigated variables were: temperature, type and amount of redactor, presence of additives, gas composition and flow in the reactor vessel, and pellet\'s size. The experimental technique employed was thermogravimetric analysis, complemented by gas analysis and X-ray diffraction. It was shown that the rate control may change in the course of the reaction, and it depends on a number of interrelated varibles. The slowest reaction of the chemical step is the carbon gaseification by CO2. Heat transfer and gaseous diffusion through pellets pores play an important role in the rate; the factors that favours the heat transfer influence are: temperature increase, reducto\'s reactivity increase, the use of catalyst, pellet\'s size decrease, start up the reaction; reduction under CO/CO2 atmosphere near wustite-iron equilibrium. When the reaction is performed under inert gas atmosphere, gaseous diffusion through pellet\'s pores can dilute the CO/CO2 atmosphere prevailing in the pallet\'s core. Under these conditions, this effect is more pronounced for lower temperature, lower carbon reactivity, smaller pellets and at the end of the reaction. It was also found that variables related to pellet composition as well as process temperature greatly affect the pellet\'s dimensional behavior. In fact, pellets containing basic guangue (e.g.wood charcoal and/or basic additives) show catastrophic swelling; in contrast, pellets containing acid gangue (e.g. coke or coal) have good dimensional stability. Iron whiskers were observed with scanning electron microscope on pellets that swell catastrophically. The influence of reductor\'s volatile matter upon kinetics and dimensional behavior of pellets was also analysed as well as the catalysis of the reaction by the iron formed in the course of the reduction.