BAIXO FORNO – FORNO ELÉTRICO DE REDUÇÃO

(TYSLAND-HOLE)

características • o forno consiste numa câmara de fusão com três ou mais eletrodos passando através da abóboda, colocados, seja por linha ou em triângulo;

• perto da periferia da abóboda, estão os tubos de carregamento (geralmente seis), posicionados de cada lado dos eletrodos.

eletrodos

• são de carbono amorfo ou auto aglomerantes;

• a massa dos eletrodos é geralmente constituída de 25%

piche, 25% coque e 50% carvão

Secão através de um F.E. de redução

• o consumo de eletrodo é da ordem de 20 a 30 kg/t. quando

opera-se com carga de sinter e minério, respectivamente.

refratário

•os fornos são revestidos com blocos de carbono até alinha de escória;

•entre a carcaça metálica e os blocos de carbono utiliza-se uma parede protetora de tijolos, sílico-aluminosos;

•a abobada do forno utiliza-se massa refrataria de modoa resistir ate 1200° C e são sustentados no seu interior por uma armação em anel, onde em seu interior circula água para refrigeração.

carcaça

• a tampa do forno possui as aberturas indispensáveis àpassagem dos eletrodos, dos tubos de carregamento e de saída dos gases além de portas de visita (man holes) que servem para observar o seu interior.

transformadores

• os transformadores são geralmente monofásicos e baixam a tensão da rede para 100 e 200 V, necessária para o funcionamento do forno;

• a ligação dos transformadores aos eletrodos e feita de tubos e barras de cobre;

• as placas de contato com o eletrodo são de cobre e refrigeradas a água;

• a altura dos eletrodos em relação a carga é controlada automaticamente, sobem quando a corrente é muito forte e baixa quando é muita fraca.

Forno elétrico de redução

processo

•minério de ferro ou sinter, coque ou carvão vegetal e fundentes, são colocados em silos;

•em seguida são introduzidos no forno por meio de tubos dealimentação;

•As reações de redução do minério são as seguintes:

3Fe2O3(s) + CO(g) 2Fe3O4(s) + CO2(g)

Fe3O4(s) + CO(g) 3FeO(s) + CO2(g)

FeO(s) + CO(g) Fe(s) + CO2(g)

(ESCÓRIA)

SiO2(s) + 2FeO(s) 2FeO.SiO2(l)

2MnO(s) + SiO2(s) 2MnO.SiO2(l)

2CaO(s) + SiO2(s) 2CaO.SiO2(l)

(REGENERADORAS)

CO2(g) + C(s) 2CO(g)

H2O(g) + C(s) CO(g) + H2(g)

• o gas produzido nas reações possui aproximadamente70-85% CO e 10-20% H2;

•Portanto, alto poder calorífico (2.500 Kcal/Nm3 , e um volume de 600 a 650 Nm3/t. gusa.

•o forno Tysland- Hole produz normalmente 100 t de gusapor dia e o seu consumo de energia é em torno de 2.500 - 3000 kwh/t e coque 500 Kg/t.

• BAIXO FORNO ESTRATÉGICO

•neste caso faz-se uma pré-redução do minério antes carrega-lo no forno elétrico.

•por exemplo, o sistema de pré-redução pode ser um forno rotativo ou pode-se utilizar também uma grelha de pelotização.

Representação esquemática do forno Strategic-Udy

Representação esquemática do processo Dwight Loyd Mc Wane.

• uma fração importante do calor para o pré-aquecimento epré-redução do minério no forno rotativo é fornecido pela combustão do CO, proveniente do forno elétrico;

• a mistura de minério de ferro fundentes e redutor sólidoé carregado continuamente no forno rotativo;

• no forno rotativo o minério é aquecido e pré-reduzido e ofundente é calcinado;

• os materiais saem do forno rotativo nas temperaturas de980-1250°C;

• o carvão é adicionado em quantidades suficientes para realizar a redução no forno rotativo e elétrico;

• o carvão não utilizado no forno rotativo vai juntamentecom o minério pré-reduzido e o fundente para o forno elétrico.

• para economizar energia térmica e elétrica, o material quente, que sai do forno rotativo é carregado diretamente na zona de fusão do forno elétrico;

• esse tipo de carregamento pode-se utilizar finos sem interferência com a operação;

• o gás proveniente das reações no forno elétrico e queimado no forno rotativo fornecendo grande parte do calor necessário ao mesmo.

•VANTAGENS DO “BAIXO FORNO ESTRATÉGICO” PROCESSO STRATEGIC-UDY

• não é necessário preparação mecânica alguma do minério pode-se utilizar fino abaixo de l0 mm;

• pode-se usar qualquer tipo de carvão (antracito, betuminoso, lignito) ou coque como redutor;

• o consumo de carvão é da ordem de 450 Kg/t. e a energia elétrica de 1100 kwh/t.