Como a adição de DRI afeta o consumo de energia na produção de aço EAF

A energia de fabricação de aço do EAF consumirá mais energia após a adição do DRI, pelos seguintes motivos.

O consumo de energia na produção de aço em forno elétrico a arco (FEA) aumenta após a adição de ferro reduzido direto (DRI) devido aos seguintes motivos:

1. A fusão do DRI requer mais energia. Quanto menor a taxa de metalização do DRI, maior o seu teor de FeO. A redução do FeO durante o processo de EAF é uma reação endotérmica, que absorve calor e aumenta o consumo de energia.
2. O teor de ganga no DRI, particularmente SiO₂, tem um efeito significativo no consumo de energia. Um teor mais alto de SiO₂ aumenta o consumo de energia. Além disso, para manter a alcalinidade da escória, é necessário adicionar mais cal viva para equilibrar o teor mais alto de SiO₂, resultando em um aumento no volume de escória. A fusão dessa escória adicional consome energia extra.
3. DRI com alto teor de carbono também afeta o consumo de energia, embora o impacto varie dependendo das condições do processo.
4. A alimentação contínua de DRI, aliada a uma fonte de alimentação sincronizada, ajuda a encurtar o ciclo de fundição e permite que o forno opere com a potência máxima, melhorando a produtividade do forno elétrico. Em contrapartida, a alimentação em lotes — especialmente quando o DRI é concentrado ou posicionado próximo à parede do forno — pode levar ao acúmulo ou à aderência de material na parede, prolongando significativamente o tempo de fusão e aumentando o consumo de energia.
5. A temperatura da carga do DRI afeta significativamente o consumo de energia. O uso de ferro-esponja totalmente frio aumenta o consumo de eletricidade em comparação com a fundição de sucata. No entanto, ao utilizar DRI totalmente quente, o consumo de energia se torna comparável ao da fundição de sucata. O impacto no ciclo de fundição, no entanto, é relativamente pequeno.

Para reduzir o consumo de energia na produção de aço EAF com DRI, as siderúrgicas adotaram diversas medidas. Entre elas, o pré-aquecimento do DRI — tomando precauções para evitar oxidação secundária — e priorizando DRI com alta taxa de metalização e baixo teor de SiO₂.