Academic literature on the topic 'Escória de dessulfuração'

Made available in DSpace on 2018-08-01T23:58:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_12007_ESTABILIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DE RESÍDUO SULFETADO-SULFATADO COM INCORPORAÇÃO DE ESCÓRIA DE DESSULFURAÇÃO_VERSÃO FINAL_FOLHA ASSINADA.pdf: 2878020 bytes, checksum: f7abd0664f1951559a2180f5b786aa8d (MD5) Previous issue date: 2018-01-03<br>Os processos de mineração e siderurgia são os responsáveis pela movimentação de milhões na economia do país, em contrapartida estas ações são as responsáveis pela produção de um grande volume de resíduos sólidos. Associado a esses processos, tem-se a utilização de novas práticas voltadas para a gestão e reutilização destes materiais. Assim, o objetivo desta pesquisa é analisar o comportamento físico-químico do resíduo proveniente de uma mineradora de ouro quando incorporado a escória de dessulfuração, analisando parâmetros como a melhora das propriedades mecânicas da mistura como a capacidade de suporte, as concentrações de sulfeto/sulfato finais e permeabilidade. No processo de preparação das amostras foi utilizada a escória de dessulfuração em concentrações 20%, 30% e 40% com relação ao resíduo de mineração. Os melhores resultados foram para os com 40% de concentração de escória de dessulfuração que permitiram um ganho de 1450% na capacidade de suporte, visto que o Índice de Suporte Califórnia do resíduo de mineração foi de 1,68% após 96 horas de ensaio e a amostra com 40% de escória de Dessulfuração apresentou um ISC de 24,37% após 96 horas e um ISC de 63,93% ao final de 28 dias. Essa mistura também proporcionou uma redução nos índices de plasticidade e permeabilidade do material, tornado aplicável para pavimentação em estradas vicinais. Além disso ao se analisar as concentrações de sulfeto/sulfato das soluções coletadas através do ensaio de Coluna, pode-se verificar que os extratos solubilizados das amostras 1, 3, 4 e 5, apresentam concentrações de 9180 mg/L, 1918 mg/L, 2560 mg/L e 3143 mg/L de Sulfato, respectivamente, que são superiores aos 250 mg/L de Sulfato, exigidos na NBR 10.004:2004, o que permite classificar o resíduo e as misturas, segundo esta norma como um Resíduo Não Perigoso e Não Inerte - Classe II A. Logo, após as análises do comportamento físico-químico, constata-se a viabilização sustentável entre à incorporação dos dois resíduos e sua aplicação em estradas vicinais.

Made available in DSpace on 2018-08-01T23:58:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_12391_Dissertacao de mestrado - Carlos Magno Sossai Andrade.pdf: 9680890 bytes, checksum: 9ea1489ed8ce9de6e6d77cd7290340a8 (MD5) Previous issue date: 2018-04-16<br>Estradas e rodovias têm grande relevância no desenvolvimento do Brasil, pois o modal rodoviário é responsável pela maior parcela do transporte de cargas do país. Porém, apesar de sua importância, mais de três quartos da malha federal não apresenta vias pavimentadas. A trafegabilidade de uma via está relacionada a diversos fatores, como o dimensionamento e a utilização correta dos diversos materiais disponíveis para sua construção. Trabalhos recentes citam que as indústrias de aço passaram a incluir em suas plantas um processo de dessulfuração do ferro gusa líquido, conhecido como dessulfuração pelo Reator Kambara (KR). Esse processo gera o tipo de escória comumente chamado de escória do processo de dessulfuração do Reator Kambara (escória KR). Estudos nacionais e internacionais indicam que a escória de dessulfuração do aço, quando utilizadas em pó, pode desencadear reações pozolânicas conferindo certa qualidade como ligante, e também agregar outras propriedades mecânicas de resistência quando utilizada sem beneficiamento. Este trabalho tem por objetivo avaliar a incorporação da escória KR in natura nas proporções de 10, 20, 30 e 40% em Brita Graduada Tratada com Cimento (BGTC), material largamente utilizado em camadas de base de pavimentos no País. Foi desenvolvido um programa experimental para se determinar as características mecânicas por ensaio de compressão e módulo de resiliência, características mineralógicas por ensaio de difração de raios-X e características microestruturais desse novo material com ensaio de microscopia eletrônica de varredura. De forma que foi constatada a viabilidade técnica da utilização da escória KR com uma incorporação de 20% em misturas de BGTC para fins de pavimentação.

A siderurgia vem sofrendo transformações que buscam inovação e matérias-primas alternativas. Dentro deste contexto, o uso de resíduos industriais para a formação de escórias sintéticas é tido como alternativa na busca de novos materiais e rotas de reaproveitamento de resíduos. Portanto, este trabalho teve como objetivo estudar o uso de escórias sintéticas na etapa de dessulfuração do ferro-gusa, aço e ferro fundido. Assim como, propor a utilização da sodalita e da alumina em substituição à fluorita e o resíduo de mármore em substituição à cal convencional. Inicialmente, o resíduo foi caracterizado utilizando as seguintes técnicas: análise química, análise granulométrica, área de superfície específica, difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise de espectroscopia por energia dispersiva (EDS). Os resultados da caracterização mostraram que aproximadamente 90% das partículas do resíduo de mármore estão abaixo de 100m e sua área superficial foi de 0,24m²/g. Através da difração de raios-X foi observado que o resíduo é composto por CaCO3, MgCO3 e SiO2. Na sequência, foram feitas simulações com o software Thermo-Calc para obter dados termodinâmicos das fases presentes nas misturas e compará-los com os resultados experimentais. Além disso, também foram calculados dados de capacidade de sulfeto (Cs), partição de enxofre (Ls) e basicidade ótica () das misturas iniciais. Posteriormente, foram realizados os ensaios experimentais em escala laboratorial para ferro-gusa, ferro fundido e aço, respectivamente nas temperaturas de 1400°C, 1550°C e 1600°C. Nos ensaios de dessulfuração do aço e do ferro-gusa, utilizou-se um rotor de alumina com o objetivo de favorecer a agitação no metal e aumentar a remoção de enxofre. Na etapa de dessulfuração do ferro-gusa, constatou-se que a fase sólida de CaO é a responsável pela remoção de enxofre e que a presença das fases silicato tricálcio e aluminato tricálcio (3CaO.SiO2 e 3CaO.Al2O3) limitam a reação, sendo maiores suas concentrações nas escórias que utilizaram o resíduo de mármore e sodalita, devido a presença de SiO2 e Al2O3 nestas matérias-primas. Já para o aço e o ferro fundido, que foram estudados com escórias à base de CaO e Al2O3, observou-se que o aumento da fase líquida favoreceu a dessulfuração. Verificou-se que a dessulfuração no ferro fundido foi por escória de topo e no aço por um processo misto, onde a fase líquida e fase sólida participaram da dessulfuração.<br>The steel industry is going through transformations aiming at innovation and use of alternative raw materials. In this context, the use of industrial waste in the production of synthetic slag is considered an important option on the search for new materials and waste reuse. Therefore, the aim of this work was to study the use of synthetic slags at the desulfurization of hot metal, steel and cast iron. It was proposed the use sodalite and alumina instead of fluorite and the use of marble waste instead of lime. Marble waste was characterized by chemical analysis, particle size analysis, specific surface area, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), analysis with energy dispersive spectroscopy (EDS). The characterization results showed that almost 90% of the particles are smaller than 100 m and its specific surface area was 0.2406m²/g. The XRD has showed the presence of compounds such as CaCO3 and MgCO3 and SiO2. Further, simulations using Thermo-Calc were performed in order to obtain thermodynamic data of the present phases, and to compare with experimental data. Furthermore, sulfide capacity (Cs), sulfur partition (Ls) and optical basicity () were determined. The experimental procedures were carried out at 1400°C, 1550°C and 1600°C for hot metal, cast iron and steel, respectively. In addition, steel and hot metal tests were performed using an alumina rotor to raise the desulphurization. In hot metal desulphurization, solid CaO phase was responsible for sulfur removal. Furthermore, 3CaO.SiO2 and 3CaO.Al2O3 phases limited the reaction, being their concentration higher in the slags with marble waste and sodalite, due to the presence of SiO2 and Al2O3 in these raw materials. Slags composed mainly of CaO and Al2O3 were used in steel and cast iron desulphurization. It was observed that when increasing liquid phase, the reaction of desulphurization was favored. Besides, it was found that cast iron desulfurization occurs by top slag mechanism and steel desulfurization by a mixed process where the liquid phase and solid phase have influence on the desulfurization.

O mercado atual exige das indústrias siderúrgicas aços de melhor qualidade produzidos por meio de processos que causem menor impacto ao meio ambiente. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo reciclar o resíduo de mármore gerado na indústria de rochas ornamentais, que possui em sua composição óxido de cálcio (CaO) e óxido de magnésio (MgO). O CaO é suficiente para substituir a cal nas escórias e o MgO contribui para a diminuição do desgaste dos refratários, através do emprego do resíduo no processo produtivo do aço. Além disso, foi realizada a substituição da fluorita por óxido de boro como fluxante na composição de misturas dessulfurantes. O resíduo de mármore foi caracterizado utilizando as seguintes técnicas: análise química via EDXFR, análise granulométrica via espalhamento de luz, área de superfície específica pelo método BET, difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise de micro-regiões por EDS. Visando verificar a eficiência na dessulfuração, foram formuladas misturas sintéticas utilizando a cal convencional ou resíduo de mármore, e a fluorita ou o óxido de boro. As misturas foram formuladas com o auxílio dos programas de termodinâmica computacional, Thermo-Calc e FactSage. Estas misturas foram adicionadas no aço fundido a temperatura de 1600°C sob atmosfera de argônio e agitadas por meio de um rotor de alumina. Amostras de metal foram retiradas para verificar a variação do teor de enxofre durante o experimento. O resíduo de mármore caracterizado, apresentou em sua composição 40% de CaO e 14% de MgO, na forma dos carbonatos CaCO3 e MgCO3. Obteve uma perda de massa de 42,1%, na forma de CO2 a temperatura de 780°C. Os experimentos mostraram que, as misturas testadas apresentaram, na maioria dos casos, eficiência de dessulfuração acima de 60%.<br>The present market requires from steel industry better quality of steel that was produced by processes that cause less impact to the environment. Thus, this study aims to recycle the marble waste generated from the industry of ornamental rocks, which has in its composition calcium oxide (CaO) and magnesium oxide (MgO). Using this waste in the steel production process, the amount of CaO is enough to replace the lime in the slag whereas the MgO contributes to reduce the wear of the refractory material. Furthermore, it was part of this study to test the replacement of the fluorite by boron oxide as desulfurizing flux into the composition of mixtures. The marble waste was characterized using the following techniques: chemical analysis (EDXFR), particle size analysis with a light scattering method, specific surface area by BET method, Xrays diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), analysis of micro-regions by energy dispersive spectroscopy (EDS) and thermogravimetry analysis (TG) with mass spectrometer coupled (MS). In order to verify the efficiency of desulfurization, mixtures were formulated using conventional lime or marble waste, and fluorite or boron oxide. The blends were prepared using the computational thermodynamics programs, Thermo-Calc and FactSage. These mixtures were added into the molten steel under an argon atmosphere and the metallic bath stirred by a rotor of alumina at the temperature of 1600ºC. Metal Samples were removed periodically in order to verify the variation of sulfur content during the experiments. The characterization of marble waste showed in its composition the amount of 40% CaO and 14% MgO in a CaCO3 and MgCO3 carbonates forms. It was also observed a mass loss of 42.1%, in the form of CO2 at a temperature of 780 ° C. The experiments showed that the tested mixtures desulfurization efficiency was above 60%, in most cases.