ESTUDO NUMÉRICO DA INFLUÊNCIA DE PROPRIEDADES DE AMOLECIMENTO E FUSÃO NA CINÉTICA DE FORMAÇÃO DE (CaFe2O4-Ca2Fe2O5) NA SINTERIZAÇÃO DE MINÉRIO DE FERRO

Abstract

O presente trabalho apresenta um modelo matemático capaz de prever a influência das propriedades de amolecimento e fusão da mistura de matérias primas na cinética de formação dos constituintes cálcio ferrita e dicálcio ferrita na sinterização de minério de ferro. O modelo é baseado na solução simultânea das equações de transporte de Momentum, energia e espécies químicas formuladas para sistemas multifásico e multicomponente, acoplado à cinética de reações químicas e transformações de fases que ocorrem no interior da esteira de sinterização. A solução numérica é obtida utilizando-se o método de volumes finitos validado com resultados de monitoramento de uma planta industrial de sinterização. Os resultados indicam que as temperaturas de início de amolecimento, contração volumétrica e intervalo de fusão são os principais parâmetros a serem controlados visando obtenção de formação de fase líquida que confere resistência mecânica e redutibilidade adequadas ao sínter. Neste estudo confirma-se que matérias primas com alto ponto de amolecimento e fusão combinado com alta contração volumétrica e grande intervalo de temperatura da zona pastosa podem diminuir até 20% o volume de fase líquida formada e, consequentemente, diminuir em mais de 30% a formação de cálcio ferritas o que deterioraria consideravelmente as propriedades finais do sínter.