[pt] O presente trabalho, apresenta uma análise do impacto das
variáveis, temperatura, tipo de atmosfera e composição
dos
materiais ferrosos e carbonosos, sobre a cinética da auto-
redução, em dois tipos de briquetes auto-redutores, na
faixa de temperatura de 1000 à 1300 graus Celsius. É apresentado um
breve histórico da ciência de redução dos óxidos de
ferro,
além das características relevantes dos principais
processos de auto-redução e uma análise dos principais
trabalhos correlatos disponíveis na literatura,
procurando
evidenciar os aspectos termodinâmicos e cinéticos destes
estudos. São discutidos detalhes do aparato disponível, o
procedimento experimental, a caracterização das amostras,
e
os resultados obtidos. A partir da análise dos
resultados,
foi determinando a energia de ativação aparente (E0)
igual
à 177,10 kJ/mol e o fator de freqüência pré-exponencial
da
equação de Arrehnius (Constante da taxa 0) igual à
0,97x10-3 s-1. Foi
observado que aumentos na temperatura de teste,
diminuição
na vazão de N2 e uso de atmosfera de CO, melhoraram
significativamente a cinética de redução dos briquetes
auto-
redutores, aumentando os graus de conversão obtidos. Os
resultados confirmaram que a reação de Boudouard se
apresenta como a etapa controladora do processo até 1200 graus Celsius
C,
quando o controle passa a ser misto, sofrendo também a
influência da reação química de redução dos óxidos de
ferro. A importância destes resultados e observações
experimentais para o desenvolvimento e projeto dos
processos emergentes de auto-redução são destacados. / [en] The present work, analyzes the impact of the key variables,
temperature, reduction atmosphere and composition of the
ferrous and carbonaceous materials, on the kinetics of self-
reducing briquettes, for two types of samples, over the
temperature range 1000 - 1300 Celsius Degree. A brief history of the
ironmaking science is presented, covering the most relevant
features of the main self-reduction processes and a survey
of the main published researches on the same subject
relating to thermodynamic and kinetic aspects. The
experimental procedure, details of the apparatus used, the
experimental parameters, characterization of the samples
and the results are described. Based on the results
obtained, the kinetic parameters were evaluated determining
the apparent activation energy (E0) as 177,10 kJ/mol and
the pre-exponential frequency factor of the Arrehnius
equation (ê0) as 0,97x10-3 s-1. It is observed that,
increasing the temperature, decreasing the inert gas flow
(N2) and using CO atmosphere, improves significantly the
kinetics of reduction of self-reducing briquettes, raising
the rate of iron oxide reduction. The results confirm that
the Boudouard reaction is the rate limiting step of the
overall reaction, up to 1200 Celsius Degree, when a mixed control
starts, where the influence of the iron oxides reduction
shall be also considered. The significance of this
experimental results and observations to the design and the
development of an innovative self-reduction smelting
process are highlighted.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:3667 |
| Date | 26 June 2003 |
| Creators | JOSE HENRIQUE NOLDIN JUNIOR |
| Contributors | JOSE CARLOS D ABREU |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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