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Drying has became critical to iron ore pellet production, due to increasing inability to withdrawal moisture from the green pellets, especially faced by goethitic iron ore producers. Most of the existing pelletizing furnaces do not support increase heating rates nor changes in furnaces length, without compromise pellet quality. The present study evaluates an innovative alternative for the actual fully convective drying process composed by an up-draught drying (UDD) and down-draught drying stage (DDD), through the application of microwave energy to assist the existing process. In the present work, the process was simulated in a pot grate where industrial parameters can be simulated. The microwave generator (power input of 10 MW and 915 MHz) was connected in a traditional static pot grate at the hood by a microwave conductor. The experiments show elimination of the over-wet zone at the upper layer of pellet observed at the traditional process. A reduction greater than 7% of the moisture in UDD was achieved, while the convective process adds extra moist to the green pellets modifying the pellet shape.

ResumoA Samarco Mineração produz pelotas de minério de ferro processadas termicamente em fornos de grelha móvel. Este processo é fundamental para que se obtenha a adequada resistência mecânica dos aglomerados para o transporte e operação dos reatores de redução. Todas as propriedades mecânicas dos aglomerados são obtidas durante a etapa de queima, sendo etapa decisiva, para a qualidade da pelota. Portanto, a distribuição de velocidade do fluxo gasoso no interior desta zona deve ser homogênea ao longo do leito. Para tanto, foi desenvolvido um modelo matemático em CFD objetivando caracterizar o escoamento dos gases na zona de queima, aplicando as equações de conservação de quantidade de movimento, massa e energia. A validação do modelo proposto foi obtida através de medições de temperaturas no interior do forno. Foi desenvolvido um sistema de comunicação wireless de forma a acompanhar de forma contínua a evolução de temperatura do forno.

ResumoVisando entender os impactos causados pela formação de trincas e deformação das pelotas na qualidade física do material, foi desenvolvido um algoritmo que, através de análise automática de imagens, é capaz de medir o tamanho da trinca, sua largura e comprimento, bem como efetuar as medições de tamanho e morfologia da pelota queimada. Foram analisadas pelotas produzidas com minério hidratado (elevado teor de goethita) com 2 perfis térmicos distintos. Os dados obtidos na análise de imagem foram correlacionados com a resistência à compressão das pelotas e evidenciaram o tamanho das trincas denota notória correlação com a sua resistência física. A medição das trincas formadas pela deformação da pelota no leito (denominadas resiliência) permite evidenciar o quanto a pressão no leito de pelotas impacta na qualidade após a queima, bem como indica o ponto ótimo para que não acarretem em perda da resistência. A medição do tamanho das trincas térmicas mostra-se essencial, pois mesmo em perfis mais suaves de queima pode haver a formação de tais trincas, sendo que o tamanho e a abertura da trinca é que definem a melhor ou pior resistência. O conhecimento, e possível aplicação prática, da avaliação das trincas poderá auxiliar na otimização de perfis térmicos de fornos de pelotização. Palavras-chave: Pelotas; Trincas; Análise automática de imagens. CREATING ALGORITHM FOR ANALYSIS OF BROKEN IMAGES AND BURNED PELLET AND CORRELATION OF ITS PARAMETERS WITH THE PHYSICAL STRENGTH OF THE MATERIAL AbstractIn order to understand the impacts caused by crack formation and pellet deformation over the pellet physical quality, it was developed an algorithm that, through automatic image analysis, is able to measure the crack size, width and length, and to make the measurements of size and morphology of the fired pellet. Pellets produced with hydrated ore were analyzed (high goethite content into the mineralogical composition) with 2 different thermal profiles. The data obtained in the image analysis were correlated with the cold compression strength of the pellets and showed that the size of the cracks denotes notorious correlation with its physical quality. The measurement of the cracks formed as a consequence of the pellet deformation in the bed (named as resilience) shows the influence of the pressure into the fired pellet quality and the optimum point in which no impact will be detected. The size of thermal cracks also shows to be essential (even under not aggressive firing profiles, crack formation was observed). In summary, the crack width, length and size showed correlation with the pellet physical strength. Based on the outcome, the evaluation of cracks can help in the optimization of thermal profiles of pelletizing furnaces.

Resumo O objetivo deste trabalho foi estudar as correlações entre o IPM (Índice de Permeabilidade Magnética) das pelotas queimadas, as trincas formadas durante o processamento das pelotas no pelotamento/endurecimento e o FeO de cada amostra. As análises evidenciaram que o tipo de trinca presente na pelota impacta no IPM fazendo diminuir a correlação entre IPM e FeO. O entendimento do fenômeno possibilitou desenvolver uma metodologia para determinação de um parâmetro que pudesse ser correlacionado ao FeO das pelotas de minério de ferro, estendendo sua aplicação ao pellet feed, baseado nas propriedades magnéticas do material. O método consiste em medir a variação da indutância de um solenoide, provocada pela introdução do material que se deseja determinar o parâmetro no núcleo de uma bobina, determinando-se relativamente a permeabilidade magnética das pelotas e pellet feed. Para tal, foi definida uma metodologia nas quais alterações devidas à variação da densidade da amostra, causadas principalmente devido a trincas nas pelotas, sejam mitigadas, garantindo a repetibilidade dos resultados. Assim, foi possível a determinação do FeO das amostras através da medição deste novo parâmetro, de forma mais rápida, fácil e com um custo consideravelmente menor que na química analítica clássica.