Pelotização e alto-forno
O processo de pelotização tem como objetivo permitir a utilização dos finos provenientes do beneficiamento do minério de ferro em redução, para a produção de gusa, no caso dos altos-fornos, ou de ferro esponja, no caso da redução direta. Trata-se de um processo de aglomeração, já que os reatores siderúrgicos não podem ser carregados com material excessivamente fino devido a sua baixa permeabilidade. Ao longo dos anos, percebeu-se que a pelota possuía características mais desejáveis para a produção de gusa do que o próprio minério granulado, de forma que, hoje, a utilização de sinter e/ou pelota é fundamental para o bom funcionamento do alto-forno. Em linhas gerais, a pelotização envolve as etapas de preparo do minério, formação …exibir mais conteúdo…
Nesse processo, dois mecanismos são importantes: formação de novas fases com recristalização e formação de novas fases com fusão parcial. Após esse tratamento, as “pelotas queimadas” apresentam elevada resistência mecânica e porosidade típica entre 22% e 30%. A queima pode ocorrer em fornos verticais (pouco difundidos), fornos de grelha móvel e fornos de grelha com tambor rotativo. Os fornos de grelha, mais comuns, são divididos em regiões, de acordo com a temperatura e com as reações que ocorrem em cada uma delas. Tais zonas são: secagem, pré-aquecimento, queima, pós-queima e resfriamento. Inicialmente, as pelotas verdes são carregadas, após peneiramento, na grelha móvel. Como essa grelha sofre solicitações intensas de temperatura, normalmente carrega-se uma camada de pelotas previamente queimadas para proteção da mesma. Nesse estágio, a água é secada e a força de união capilar entre as partículas devido à presença da água é substituída por uma ligação química. A secagem pode ser feita em um ou, mais comumente, em dois estágios, sendo o primeiro deles com fluxo ascendente de gases e o seguinte, com fluxo descendente, o que melhora a homogeneidade do processo. As pelotas seguem para o pré-aquecimento, que objetiva evitar a expansão térmica repentina e quebra das pelotas pela presença de espécies voláteis,