Cientistas avançam na compreensão do DRI na produção moderna de aço

Alguma vez se perguntou o que se passa na produção de aço além da sucata?Um dos segredos mais bem guardados da indústria siderúrgica é um produto semiacabado notável conhecido como ferro reduto direto (DRI).Este material desempenha um papel crucial na siderurgia moderna, oferecendo uma alternativa mais limpa e eficiente aos métodos tradicionais.

O ferro diretamente reduzido, ou DRI, é um produto de ferro de alta pureza obtido pela remoção de oxigénio do minério de ferro em seu estado sólido sem derretê-lo.Este processo depende de agentes redutores, como o monóxido de carbono e o hidrogênio, para retirar átomos de oxigênio das moléculas de minério de ferroPense nisso como uma delicada operação química em que o oxigénio é cuidadosamente extraído, deixando apenas ferro para trás.

Existem dois métodos principais para produzir DRI:

• DRI a gás:O método mais amplamente utilizado, a produção DRI a gás, é muitas vezes integrada com as siderúrgicas de forno de arco elétrico (EAF), formando "mini-mills" compactos." O gás natural é convertido em monóxido de carbono e hidrogénioO DRI resultante pode ser alimentado diretamente num EAF enquanto ainda está quente, economizando energia.Alguns produtores transportam também o DRI para outras siderúrgicas ou vendem-no a terceiros.
• DRI baseado em carvão:Este método, predominantemente utilizado em países como a Índia, utiliza fornos rotativos onde o carvão serve tanto como combustível como como agente redutor." é normalmente produzido em quantidades menores, mas continua a ser uma solução económica para a produção regional de açoA Índia obteve aproximadamente 57% do seu aço bruto de FEA (dados de 2016), com o ferro esponjoso desempenhando um papel fundamental.

O DRI não é ferro puro, mas contém impurezas residuais.

• Taxa de metalização:920,0% ∼96,0%
• Teor total de ferro:860,1% ∼ 93,5%
• Teor de ferro metálico:810,0% ≈ 87,9%
• Teor de carbono:10,0% ∼4,5%
• Teor de enxofre:00,001% ∼0,03%
• Pentoxido de fósforo (P2O5):00,005% ∼0,09%
• Gangue (SiO2, Al2O3, CaO, MgO, MnO, etc.):30,9%­8,4%
• Tamanho das partículas:4 ̊20 mm
• Densidade em massa:10,6 ‰1,9 t/m3

O DRI é altamente reativo e propenso a re-oxidação quando exposto ao ar, o que pode gerar calor e levar à combustão espontânea..A Organização Marítima Internacional (OMI) classifica a DRI como carga do grupo B (químicamente perigosa) e MHB (materiais perigosos apenas a granel),que requerem transporte sob gás inerte (geralmente nitrogénio) para evitar a oxidação.

O uso principal do DRI é como matéria-prima na fabricação de aço em fornos de arco elétrico (EAF).

• Composição consistente:O DRI tem menos impurezas, permitindo um melhor controlo da qualidade do aço.
• Elementos residuais baixos:Contém elementos nocivos mínimos (por exemplo, cobre, níquel, cromo), tornando-o ideal para a produção de aço de alta qualidade.
• Eficiência aumentada:A adição de DRI aos EAF acelera a fusão, reduzindo o tempo de produção e o consumo de energia.

Para além dos FEA, o DRI também é utilizado em altos fornos e fundições.

A DRI apresenta uma alternativa mais limpa para a produção convencional de ferro, uma alternativa que permite a produção de aço e a produção de aço.especialmente quando produzidos com hidrogénio como agente redutorEste método, conhecido como DRI à base de hidrogénio, é considerado um dos pilares da produção de aço sustentável.

Com a sua importância crescente, a DRI está pronta para desempenhar um papel fundamental na transição da indústria siderúrgica para práticas mais ecológicas.

Além do DRI, outros metais derivados do minério de ferro contribuem para a produção de aço:

• Ferro de briquete quente (HBI):Uma forma mais densa e estável de DRI, o HBI é mais fácil de transportar e armazenar.
• Ferro de porco:O aço bruto, produzido em altos fornos, tem um elevado teor de carbono e é um ingrediente essencial na siderurgia.
• Ferro porco granulado (GPI):Utilizado como refrigerante em altos fornos ou como matéria-prima em FEA e fundições.