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    Le traitement thermique des boulettes défis et les Le traitement thermique des boulettes défis et les Presentation Transcript

    • 1
    • hématite spéculaire Ghoetite Drums 20% Shaft 4% Grate-kiln 28%Dics Straight80% Grate Drums Dics 68% Straight Grate Grate-kiln Shaft
    • Lhumidité augmente la consommation thermique des fours, mais parce que alors ajouter leau?.... MEYER, K.Les particules fines occupent les espaces vides avant(pores), favorisant laugmentation de la densification depellets; (a) (b) 3
    • PROCESSO PELOTAMENTOMicrographie des particules dans un broyeur à billes (gauche) et le rouleaupresseur (droite) (KLYMOWSKY et al., 1998). 4
    • ...Quest-ce que cela a à voir avec lefficacité du four? Imperméabilisation du lit de boulettes en raison des boulettes extrêmement plastique 5
    • La goethite affecte directement ​lxa consommation dénergie thermique duce Area x Goethiteen raison de sa formulation (OH) FeO. Associer à cette goethite se four, Blaine Surface Area Filtering productivity x Pellet Feed Moisture produit une augmentation de lhumidité de pellets. 13,0 130 13,5 116,5 12,94 120389,6 110 12,35 Productivity (dmt/h/Filter)1 99,4 12,5 Pour supprimer cette eau cristalline et lhumidité supplémentaire, il est y = -0,0508x + 189,56 100 12,0 Moisture (%) R2 = 0,9847 90 nécessaire plus dénergie thermique (principalement par la combustion 11,5 11,39 80 11,0 de huile) et au bon moment dans chaque zone du four (réduction de la 70 10,55 10,73 76,8 60 10,5 vitesse à grille mobile, cela signifie que la réduction de la productivité). 50 10,0 y = 0,0019x + 7,5605 R2 = 0,9137 58,8 53,4 40 9,5 14,0 16,0 18,0 20,0 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 2700 2900 BSA (cm²/g) Goethite (%) Consumo OilÓleo (kg/tms) x umidade (%) Fuel de x Pellet Feed Moisture LOI x Moisture 10,50 10,40 Fuel Oil (kg/dmt) y = 0,6587x + 8,4739 10,30 R2 = 0,8311 Moisture (%) 10,20 10,10 10,00 9,90 9,80 9,70 1,90 2,10 2,30 2,50 2,70 2,90 LOI (% ) Pellet Feed Moisture (%) 6
    • ...Profil thermique dans un four à grille et sesparticularités... 7
    • • Le séchage est un bottleneck pour la production de + impact croissant sur les granulés de qualité final• Comptes Signifcant pour la quantité totale dénergie nécessaire pour cuire pastilles vertes (~ 25% Selon Patisson et al., 1990)• Pourquoi le séchage?• Plusieurs modèles de séchage développé`s: • Hypothèses de modélisation à léchelle pilot, mais lestimation des paramètres et la validation du modèle à léchelle industrielle! 8
    •  Secagem de corpos aglomerados A - Leau est mesurée entre les particules et dévaporation des contrats de masse; B - Avec la contraction des particules entrent en contact et un peu deau remplit les pores entre eux; SECAGEM DE UM CORPO CERÂMICO 40 0,08 Teor crítico de umidade C - Un film mince restant 30 A adhérant aux surfaces desContração Volume (%) B 0,06 Taxa de secagem 20 particules dadsorption par les forces et qui sont difficiles à (g/min) C 0,04 10 enlever 0,02 0 D - une petite quantité deau -10 0 forme une liaison solide entre les points de contact des particules 0 10 20 30 40 50 TEOR DE UMIDADE (%) Contração Taxa de Secagem et le système de pores. HLAVAC, J.. 9
    • Zonas de SecagemDrying rate curves for single pellets and validated their models atthe pellet scale Le séchage des boulettes de minerai de fer Temperatura das pelotas x Taxa de secagem 400 380 Temperatura das pelotas ( K) Taxa de secagem x 10-4 g/s o 4,00 360 340 2,00 320 300 280 0,00 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 Tempo (minutos) Temperatura das pelotas Taxa de secagem das pelotas PEREIRA, R. O. S; SESHADRI, V. 10
    • Les aspects pertinents de ce modèle sont dedivision idéale de Zonas la Secagem séchage zones descendant et ascendant. Et un pré-combustion, qui peut être un chauffage rampe douce. Secagem x Diâmetro das pelotas Secagem x Temperatura do gás 1,0 1,0 Fração de água restante na 80ºC Fração de água restante na 150ºC 220ºC pelota pelota 0,5 0,5 0,0 0 3 6 9 12 15 0,0 0 3 6 9 12 15 tempo (minutos) tempo (minutos) Secagem x Densidade das pelotas 1,0 Fração de água restante na 4,2 g/m³ 3,9 g/m³ 3,6 g/m³ pelota 0,5 0,0 0 3 6 9 12 15 tempo (minutos)PEREIRA, R. O. S; SESHADRI, V.. 11
    • Drying Trends... • Minerai sec avant le Four à boulletage • Préchauffer le minerai • Calciné pour éliminer leau de cristallisation 12
    • Firing Trends and challenges...Influence de charbon dans la boulette Macroestrutura - Magnificação: 12x Échantillon avec 1,30% de carbone a une concentration plus élevée de pores en son centre. Il est également noté que cet échantillon na pas montré des fissures dans leur zone médiane, et les boulettes avec 1,00% C 1,15% et ce type de fissure. 13
    • Firing Trends and challenges...Influence de charbon dans la boulette: diametre %C Srinivas DWARAPUDI, 14
    • Firing Trends and challenges... Influence de charbon dans la boulette: Grau de Redução x Porosidade Grau de Metalização x Porosidade 55.0 55.0 50.0 50.0 % Poros % Poros R2 = 0.6855 R2 = 0.7214 45.0 45.0 40.0 40.0 35.0 35.0 91.00 93.00 95.00 97.00 91.00 93.00 95.00 97.00 Grau de Redução Grau de MetalizaçãoCorrélation entre le degré deréduction et le degré de métallisationde la porosité (mesurée parmicroscopie optique) de la pastille. 15
    • • La phase liquide, capable de dissoudre une partie des solides 10 9 8 0% CaO 7 1% CaO Tamanho do Grão (log d³) 2% CaO 6 5 4 3 2 1 0 1100 1200 1300 1400 Temperatura de Queima (°C) 16
    • Firing Trends and challenges...Influence de charbon dans la boulette: Trinca Trinca La porosité observée dans microscope optique Silicato Silicato La porosité observée dans SEM (70x) La porosité observée dans SEM (400x)
    • Développement de nouveaux profils et les alternatives à homogénéiser latempérature dans le lit de boulettes...La variabilité du paramètre est unecompression naturelle du lit deboulettes en raison du traitement desproblèmes qui doit être mieux étudiés Hodouin 18
    • Trends et défis pour le refroidissement... 19
    • METALLURGICAL/CHEMICAL PROPERTIES BLAST FURNACE PELLETS BLAST FURNACE PELLETS 100 10000 90 Differential of Pressure in mmWGSwelling (%) and L.T.D. % - 0,5 mm 80 Dp ( 5,0 % SiO2 ) 1000 70 60 Swelling ( 2.0 % SiO2 ) L.T.D. 50 100 40 30 Possible Range of L.T.D. of Pellets 10 Made From Hematite Ores 20 Swelling ( 5.0 % SiO2 LIMIT VALUE 10 0 1 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 Basicity - CaO / SiO2 20
    • Qualité physique BouletteBesoin dsuffisante laitier fondu• Les vitesses de scories liquides jusquà procédé de collage par diffusion• Permet températures de cuisson inférieures• Critique de gagner suffisamment de force cuite à granulésPas trop de scories fondues• scories en excès peut modifier le processus de loxydation de "mouillé" loxydation - Feions doivent voyager à travers le laitier• scories en excès peut créer une liaison entre les particules trop,ralentissement oxydation et dabaissement réductibilité culot• Problèmes avec les écarts de formation de scories entre le noyauet la coquille de la pastilleBase de magnétite • peut former plus de laitier à plus basse température attribuable à la baisse pO2• Ce noyau des causes pour fritter plus de coquille dhématite, conduisant àconcentriques et radiales fissuration• concentrique et fissures radiales entraîner une perte de résistance à la compression 21
    • ARAKAWA, M. e SUITO, E. – Packing of fine powder – Boletim do Instituto de Pesquisa de Química, Universidade de Kyoto, V. 47, N.2 –p. 412-425, 1969.MEYER, K. - Pelletizing of Iron Ores - Springer - Verlag Berlin, Heidelberg, and Verlag Stahleissen mbH, Düsseldorf, Germany, 21- 205, 1980.HLAVAC, J. – The Technology of Glass and Ceramics – Elsevier Scientific Press, pp. 247– 250, Oxford, 1983PEREIRA, R. O. S; SESHADRI, V. – Secagem de pelotas de minério de ferro – Metalurgia – ABM, V. 41, n. 328, p.141-144, 1985SOME FACTORS INFLUENCING IRON ORE FIRED PELLET QUALITY - byJames D. Cribbes and Daniel W. KestnerSimulation of pellet indurationfurnaces for process optimal tuning - Daniel Hodouin,Dept. of Mining, Metallurgical and Materials Engineering,Université Laval, Québec, Canada 22