PRIMUS Tecnologia para Reciclagem de Resíduos. ABM - Março / 2008
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- Fernanda de Sintra Lencastre
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1 PRIMUS Tecnologia para Reciclagem de Resíduos ABM - Março / 2008 SUSTENTABILIDADE DO SETOR SIDERÚRGICO BRASILEIRO Paul Wurth 2008
2 Residuos siderúrgicos: Onde estão? A industria siderúrgica tem uma longa tradição de reciclagem de seus resíduos internos Alguns fatores atrapalham a reciclagem de vários resíduos como por exemplo: o teor de zinco e chumbo, que aumentam a concentração não sendo aceito no processo o óleo aderido nas partículas responsável pela dioxina e outros poluentes orgânicos Existem soluções provisórias ou parcial específicas para alguns tipos de pó ( como pós dos FEA), mas novas regulamentações restringem suas implementações acasionando aumento de custo e soluções técnicas que geram novos resíduos. Paul Wurth 2008
3 Resíduos siderúrgico: breve revisão Resíduos siderúrgicos Situação atual Previsão Pós com alto teor de Zn + chumbo (FEA) Baixo teor de zinco nas lamas( plantas integradas) Sucata oleosa Seleção de lamas Predominância de estocagem dos resíduos em áreas abertas. Tratamento pirometalúrgico do zinco Tanques internos protegidos Soluções técnicas pirometalúrgicas Recirculação interna (convertedor) Parte valorizada Parte depositada >aumento do custo e risco >geração de resíduos cada vez menos aceito pela industria e comunidade >aumento das exigências devido a regulamentação Estoques internos não estão sendo mais permitidos >Situação cada vez mais considerada >cada vez menos aceita (detrimento da qualidade do aço e geração de emissões) >aumento das restrições >aumento do custo e risco Paul Wurth 2008
4 Resíduo siderúrgico: o que está em jogo? Objetivos: Soluções não somente de acordo com a regulamentação atual, mas também: Valorizando o conteúdo da matéria prima. Ser sustentável (zero de rejeito). Custo compatível. Paul Wurth 2008
5 Pó de FEA, o estado da arte Rota convencional de tratamento: Pó de FEA Processo convencional Concentrado de ZnO Industria do Zn Fe + resíduo estoque Novo processo (100% reciclado): ISP (shaft f ce) ( Imperial Smelter) Zn Pó de FEA Novo Processo Concentrado de ZnO Hidrometalurgia Gusa Escória valorizada (estrada, construção,...) Waelz Paul Wurth
6 Pó de FEA, o estado da arte Resíduos de uma Usina Integrada Depósito interno: O rota da pré redução: Cada vez mais restrito Limitado devido ao teor de zinco Usina Residuo com %Zn < 2% Preparação / aglomeração / pre-redução HBI Zn<0,2% Minério coque 80~90% Zn removal A rota da redução/fusão: solução sustentável Resíduos de uma usina integrada (sem limite de Zn) Processos de redução e fusão 100% Zn removido Gusa + escória Gusa + escória Waelz Paul Wurth
7 Processo Primus - Fluxograma Geral Paul Wurth
8 Processo Primus - Conceito - Forno Multiplas Soleiras Secagem / aquecimento / préredução em forno de múltiplas soleira (FMS) usando carvão como agente redutor e combustível do processo Matéria prima redução final / remoção do Zn / fusão num FEA especialmente projetado, alimentado com DRI quente do FMS Filtro de pó tratamento do gas diminuindo o uso de gas externo tratamento de resíduos assegurando 100% de material reciclado e pó rico em zinco e chumbo Gusa DRI Escória Paul Wurth
9 Objetivos metalúrgicos / Lama e Pó - Planta integrada Carvão Gusa Lama Escória Post- Combustão Pó Filtros Resfriamento. Secagem FMS: Eliminação do óleo Calcinação(carbonatos + hidretos) Inicio da pré-redução Preparação do C reativo para a redução e carbonetação do metal no FF FF: Redução Extração do Zn Fusão Carbonetação do metal Formação da escória + dessulfuração do metal Paul Wurth
10 PRIMUS Vantagens Adicionais Alta eficiência do processoprimus Balanço de energia: Sólido e gas em contra fluxo A pós-combustão do gas bruto é feito no FMS numa câmara de póscombustão CO contido no gas bruto do FEA é usado para minimizar o input do gas externo na linha de tratamento do gás do processo Recuperação de quase 100% do zinco, chumbo e outros metais não ferrosos da lama, pó e resíduos de não ferrosos Alimentação direta do DRI no forno de fusão PRIMUS Paul Wurth
11 PRIMUS vantagens adicionais Baixo custo operacional Custo de energia realmente baixo: Finos de carvão não coqueificável é usado como redutor e fonte de energia para o FMS. Não necessita de consumo de gas natural para processamento dos resíduos. Somente uma pequena quantidade de gas natural é necessária para o inicio de marcha do FMS Baixo custo na preparação da matéria prima: Resíduos e lama: somente blendagem Finos de minério de ferro: pelotização a frio Carvão:não necessita moagem, peneiramento e nem secagem Paul Wurth
12 PRIMUS Valorizando resíduos Gusa Carbono ~ % Silicio 0.1% Enxofre < 0.15% OxidoPRIMUS ZnO ~70% Zn ~ 50-60% Escória Escória inerte similar a do AF (Comercialmente valorizada) Confiabilidade e Segurança do ProcessoPRIMUS Uso de tecnologias já comprovadas FMS, FEA, pelotização, tratamento de gas bruto O Forno de Múltiplas Soleiras operando a pressão atmosférica Baixas temperaturas no processo de pré-redução Max C Paul Wurth
13 PRIMUS Análises típicas do gusa e escória GUSA ESCÓRIA C % 4,6 (4,3~5,1) Fe % 4 Mn % 0,5 (0,4~1,1%) MnO % 2,5 Si S % % 0,01 (0~0,1) 0,1 (0,05~0,15) CaO MgO % % 41 8 P % 0,1 (0,05~0,15) Al2O3 SiO2 % % 8 31 S % 1,6 Paul Wurth
14 PRIMOREC, primeira unidade industrial PRIMUS Primeira planta industrial na PROFILARBED em Differdange - Luxemburgo Tratamento de pó de FEA e lama de laminação de 3 mini-mills Inicio operação março de 2003 Capacidade: t pó /ano t lama de laminação /ano - FMS com 7.7 m interno e oito soleiras - FEA com 3 m interno e potencia o FEA =10 MW Paul Wurth
15 PRIMOREC Esquema de planta Pó de FEA e lama POS COMBUSTÃO Resfriamento Unidade de Pelotização Forno Múltipla Soleira Resfriamento POS COMBUSTÃO Filtros DRI pelotas carvão Forno de Fusão Escória Gusa Óxido PRIMUS Paul Wurth
16 PRIMOREC - Dados do processo Pelotas de resíduos Carvão Pó rico em Zn 1 t po de FEA 0,35~0,45 t - pó Capacidade nominal (carga) Forno Múltipla Soleira Diâmetro cadinho unidade t/h m 10 7,7 Número de soleiras - 8 Temp. Operação C 800~1000 Metalização DRI - ~60% Consumo de carvão kg/t 320 Escória 1 t pó de FEA ~0,2 t escória Forno de Fusão -FF Diâmetro do forno Energia elétrica m MW 3 10 Gusa Temp. do banho C 1500 C 1 t Pó de FEA 0,25~0,3 t gusa Consumo de eletricidade. kwh/t 900 Paul Wurth
17 PRIMOREC S.A. FMS Inicio operação - Março Paul Wurth
18 PRIMOREC S.A. Forno de Fusão Paul Wurth
19 PRIMOREC S.A. Corrida do metal Paul Wurth
20 PRIMOREC S.A. Lingotamento do metal Paul Wurth
21 Instalação Primus - Dragon Steel Taiwan Principais Dados Capacidade de planta 100% pó de FEA 60% pó de FEA + 40% LD/AF t/ano t/ano Dados do projeto Assinatura de contrato Abril 2006 Previsão de início de operação Maio 2008 Paul Wurth
22 Primus Installation - Dragon Steel Taiwan Input Materials FEA existente laminação Estoque de pó de FEA existente Nova planta integrada em fase de projeto (Sinterização AF LD) Outras possibilidades de reciclagem de resíduos coletor de pó de AF, carepa, etc - Paul Wurth
23 Instalação Primus - Dragon Steel Taiwan Fluxograma Paul Wurth
24 Instalação Primus - Dragon Steel Taiwan Lay out Paul Wurth
25 OBRIGADO PELA ATENÇÃO Paul Wurth
de diminuir os teores de carbono e impurezas até valores especificados para os diferentes tipos de aço produzidos;
1 ANEXO XIII Limites de Emissão para Poluentes Atmosféricos gerados nas Indústrias Siderúrgicas Integradas e Semi-Integradas e Usinas de Pelotização de Minério de Ferro 1. Ficam aqui definidos os limites
Matéria prima. Fabricação de aço. Fabricação de aço
Matéria prima A fundição é usada para fabricação de componentes acabados. Também p/ produzir lingotes ou placas que serão posteriormente processados em diferentes formas, tais como: vergalhões, barras,
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E S C O L A P O L I T É C N I C A DA U N I V E R S I D A D E DE S ÃO P A U L O - D E P A R T A M E N T O DE E N G E N H A R I A M E T A L Ú R G I C A E DE M A T E R I A I S - - L A B O R A T Ó R I O DE
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2. Para aplicação deste anexo deverão ser consideradas as seguintes definições dos termos:
MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE Conselho Nacional do Meio Ambiente CONAMA Procedência: 9ª reunião do Grupo de Trabalho de Fontes Fixas Data: 29 e 30 de novembro de 2010 Processo n 02000.002780/2007-32 LIMITES
Sã S o o Pa P u a l u o l 26 de d e M a M r a ço de d e 2008 0
São Paulo 26 de Março de 2008 Grupo Votorantim Fundado em 1918 Um dos maiores grupos industriais privados 8 unidades de negócio: metais, cimentos, celulose e papel, química, energia, agroindústria, finanças
Tecnol. Mecânica: Produção do Gusa Introdução: conhecimentos tecnológicos que faltavam ao homem da antiguidade:
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Feam. e) alto forno a carvão vegetal: alto forno que utiliza o carvão vegetal como combustível e redutor no processo de produção do ferro gusa;
1 ANEXO XIII Limites de Emissão para Poluentes Atmosféricos gerados nas Indústrias Siderúrgicas Integradas e Semi-Integradas e Usinas de Pelotização de Minério de Ferro 1. Ficam aqui definidos os limites
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minérios de ferro Alto Forno (Fe) gusa Ferro fundido Escória (~300Kg/t gusa) Fe 94-95% 95% 3-4,5%C 0,3-0,7% 0,7% Si 0,2-0,8 0,8 Mn
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