Panorama de Escória
de Aciaria no Brasil
Lucila Caselato
Belo Horizonte, 22 de
novembro de 2010
O Instituto Aço
BrasilBrasil
Instituto Aço Brasil
Entidade civil, sem fins lucrativos, que tem
como objetivo congregar e representar as
empresas brasil...
Empresas Associadas
• AÇOS VILLARES S.A.
• ARCELORMITTAL AÇOS LONGOS
• ARCELORMITTAL INOX BRASIL S.A.
• ARCELORMITTAL TUBA...
Indústria do Aço
no Brasil
Parque Produtor
9 grupos empresariais
28 usinas
em 10 estados
Parque Produtor - 2009
28 usinas (13 integradas e 15 mini-mills),
Capacidade instalada: 42,1 milhões de t/ano de aço bruto...
Investimentos
7
O efetivo início da implantação de alguns dos novos projetos anunciados
dependerá em parte da redução do e...
Tecnologia de
Produção do Aço
No processo de
produção do aço uma
série de outros
materiais são
produzidos além do aço.
Segundo a Norma Iso-
14040, estes...
• O processo siderúrgico gera em média 600 kg de resíduos
e co-produtos por tonelada de aço produzida (já foi
superior a 7...
Sistema de Tratamento de Emissões
Atmosféricas - Aciaria Elétrica
11
Este sistema faz a captação dos pós que são encaminha...
Sistema de Tratamento de Efluentes
Líquidos – Lingotamento Contínuo
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A água passa pelo processo fazer o resfriamento e d...
Tecnologia de Produção do Aço
Geração de Resíduos e Co-produtos
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Geração e
Caracterização das
Escórias
Produção de Aço x Geração de Escória
Período
Produção
de Aço
Geração de:
Resíduos Escória Lamas Finos e Pós Outros
2008 33...
61%
14%
25%
Volume total de geração de escória - 2009
Alto-forno
Aciaria Elétrica
Aciaria LD
Geração de Escória
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Geração específica de escória - 2009 e 2008
Forno
Elétrico
Fonte:...
Caracterização Química
• A escória consiste basicamente de CaO, MgO, SiO2 e AlO3, óxidos
de ferro e traços de outros eleme...
Caracterização Ambiental
• Para análise dos riscos ao ambiente, as escórias foram submetidas aos
testes de lixiviação para...
Resultados
MATERIAL CLASSIFICAÇÃO PARÂMETROS CRÍTICOS
AREIA LAVADA CLASSE 2 ALUMÍNIO E FERRO
SOLO ARGILOSO CLASSE 2 FENOL
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Gestão de
Resíduos
Estágios de Evolução da Gestão de Resíduos
As mudanças de paradigma vêm evoluindo velozmente
desde a década de 70...
Reati...
“CICLOS”“ONE WAY”
MATÉRIAS PRIMAS, ÁGUA,
ENERGIA
MATÉRIAS PRIMAS, ÁGUA,
ENERGIA
Acarretando mudanças nos padrões de
produç...
Sustentabilidade Mudança nos Padrões de Produção
As emissões, efluentes e resíduos são tratados para serem reciclados
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Resíduos considerados estorvo à
operação das empresas, com pouco ou
nenhum interesse econômico
Reciclagem de resíduos ou s...
Plano dePlano de
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Plano dePlano de
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Desenvolver ações que visem o aumento do consumo do
agregado siderúrgico (AGS), adequando-o ao mercado
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Conhecer as aplicações existentes
Realizar inventário dos AGS´s da siderurgia brasileira
Identificar a atratividade/compet...
• Estados Unidos
• Canadá
• Alemanha
• Itália
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Estudo sobre aplicações de agregados
siderúrgicos no Brasil e em out...
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Aplicações Propriedades
Uso Aciarias¹ Aciarias
Brasileiras
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Vantagens e Limitações
Aplicação
(Materiais Concorrentes)
Vantagens da Escória Limitações
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Investir em processamentos e controle de qualidade
Investir em na mudança da regulamentação e classificação dos
resíduos
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Avaliação da expansibilidade e das tecnologias de
tratamento visando o desenvolvimento de mercado das
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A UTILIZAÇÃO DO AGREGADO SIDERÚRGICO
COORDENAÇÃO: Prof. Antônio Eduardo Polisseni
Prof. Luiz Cezar Duarte Pacheco
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Destinação
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Beneficiamento
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resfriada ao ar e, posteriormente,
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Aplicações
Estradas
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Base e Sub-
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concreto
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Benefícios
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Principais Obstáculos
Políticas públicas não incentivam o uso de matérias
primas secundárias
As escórias ainda encontram d...
Aspectos Legais
Lei nº 12.305 - Política Nacional de Resíduos Sólidos
Questões de maior interesse na regulamentação em cur...
CB-18
ABNT
FÓRUM DE NORMALIZAÇÃO
Cimento com escória de alto-
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Pesquisas em Realização
Estudo de alternativas para o
beneficiamento e destinação da
escória
Corretivo Agrícola
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  1. 1. Panorama de Escória de Aciaria no Brasil Lucila Caselato Belo Horizonte, 22 de novembro de 2010
  2. 2. O Instituto Aço BrasilBrasil
  3. 3. Instituto Aço Brasil Entidade civil, sem fins lucrativos, que tem como objetivo congregar e representar as empresas brasileiras produtoras de aço, defender seus interesses e promover seu desenvolvimento.
  4. 4. Empresas Associadas • AÇOS VILLARES S.A. • ARCELORMITTAL AÇOS LONGOS • ARCELORMITTAL INOX BRASIL S.A. • ARCELORMITTAL TUBARÃO • CIA. SIDERÚRGICA NACIONAL - CSN • GERDAU AÇOMINAS S.A. • GERDAU AÇOS ESPECIAIS S.A. • GERDAU AÇOS LONGOS S.A. • GRUPO USIMINAS • SIDERÚRGICA NORTE BRASIL S.A. – SINOBRAS • THYSSENKRUPP CSA – COMPANHIA SIDERÚRGICA DO ATLÂNTICO • V&M DO BRASIL S.A. • VILLARES METALS S.A. • VOTORANTIM SIDERURGIA
  5. 5. Indústria do Aço no Brasil
  6. 6. Parque Produtor 9 grupos empresariais 28 usinas em 10 estados
  7. 7. Parque Produtor - 2009 28 usinas (13 integradas e 15 mini-mills), Capacidade instalada: 42,1 milhões de t/ano de aço bruto Número de colaboradores: 116.409 Perfil do Parque Produtor Integradas: 20,1 milhões de ton Semi-integrada: 6,3 milhões de ton 6 O setor siderúrgico representa 17.6% do saldo da balança comercial do país Faturamento: Impostos: Contribuições sociais: Investimentos: Dimensão Econômica – 2009 R$ 76,9 bilhões R$ 16,1 bilhões R$ 1,6 bilhões R$ 4,5 bilhões
  8. 8. Investimentos 7 O efetivo início da implantação de alguns dos novos projetos anunciados dependerá em parte da redução do excesso de capacidade de produção ora existente no mundo, estimada em 600 milhões de toneladas e, dos seus impactos na recuperação do mercado internacional de aço.
  9. 9. Tecnologia de Produção do Aço
  10. 10. No processo de produção do aço uma série de outros materiais são produzidos além do aço. Segundo a Norma Iso- 14040, estes materiais são conhecidos como co-produtos, cuja a Tecnologia de Produção do Aço Cop-produtos Cop-produtos 9 co-produtos, cuja a definição é a seguinte: Um ou mais produtos oriundos do mesmo processo ou sistema produtivo. Efluentes Líquidos Emissões Atmosféricas Resíduos LEGENDA Cop-produtos
  11. 11. • O processo siderúrgico gera em média 600 kg de resíduos e co-produtos por tonelada de aço produzida (já foi superior a 700Kg). • Principais resíduos: pós, lamas e escórias (bruta) Geração de Resíduos e Co-produtos • Co-produtos da Industria do Aço: – Benzeno, alcatrão, BTX ( benzeno, tolueno, xileno) – Escórias de Alto Forno e Aciaria (beneficiadas)
  12. 12. Sistema de Tratamento de Emissões Atmosféricas - Aciaria Elétrica 11 Este sistema faz a captação dos pós que são encaminhados para pátios de estocagem para posterior reaproveitamento
  13. 13. Sistema de Tratamento de Efluentes Líquidos – Lingotamento Contínuo 12 A água passa pelo processo fazer o resfriamento e depois é enviada para estação de tratamento de água onde as impurezas são retiradas e a água limpa é então recirculada para o processo.
  14. 14. Tecnologia de Produção do Aço
  15. 15. Geração de Resíduos e Co-produtos 14
  16. 16. Geração e Caracterização das Escórias
  17. 17. Produção de Aço x Geração de Escória Período Produção de Aço Geração de: Resíduos Escória Lamas Finos e Pós Outros 2008 33,7 19,5 13,0 1,5 2,6 2,2 2009 26,5 16,9 10,1 1,0 2,4 3,3 2016¹ 77,0 49,2 29,2 3,4 5,9 7,3 Unid.: 106t Período Produção de Aço Geração de: Escória de Aciaria Escória LD Escória FEA 2008 33,7 4,7 3,4 1,3 2009 26,5 3,7 2,4 1,3 2016¹ 77,0 10,7 7,7 3,0 1 Valores estimados Fonte: Relatório de Sustentabilidade e Banco de Dados IABr Unid.: 106t
  18. 18. 61% 14% 25% Volume total de geração de escória - 2009 Alto-forno Aciaria Elétrica Aciaria LD Geração de Escória 0 1.000.000 2.000.000 3.000.000 4.000.000 5.000.000 6.000.000 7.000.000 8.000.000 Alto-forno Forno elétrico Aciaria LD Volume total de geração de escória - 2009 e 2008 2009 2008 ton Fonte: Relatório de Sustentabilidade e Banco de Dados IABr
  19. 19. Alto-forno Aciaria LD 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 Geração específica de escória - 2009 e 2008 Forno Elétrico Fonte: Relatório de Sustentabilidade e Banco de Dados IABr Geração de Escória - Específica Geração Específica: Alto-forno Forno elétrico Aciaria LD 2009 0,28 0,20 0,12 2008 0,27 0,15 0,13 0,00 2009 2008 Alto-forno: 0,27 / 0,26 (média mundial e Brasil) Aciaria: 0,10 ~ 0,15 / 0,15 (média mundial e Brasil) fonte: Estudo ADL/Setepla sobre aplicações de escória setembro / 1999
  20. 20. Caracterização Química • A escória consiste basicamente de CaO, MgO, SiO2 e AlO3, óxidos de ferro e traços de outros elementos. • A escória de AF difere quimicamente da escória de aciaria principalmente no que diz respeito ao teor de ferro contido e à basicidade. Escória de Aciaria CaO MgO SiO2 Al2O3 FeOx S(total) P2O5 Basicidade¹ LD 36-46 5-12 11-16 1-4 14-22 0,1-0,3 1,0-2,5 > 3,00 FEA 28-50 4-17 8-25 2-13 10-28 0,1-0,3 0,2-0,7 ~ 3,00 Média de outros 8 países (LD + FEA)² 24-60 1-15 10-20 1-13 14-30 0,1-0,2 ND >3,00 1 Relação (CaO + MgO) / SiO2 2 Estados Unidos, Canadá, Reino Unido, França, Alemanha, Itália, Japão e Coréia do Sul Fonte: Estudo sobre aplicação de escória siderúrgica – ADL e Setepla
  21. 21. Caracterização Ambiental • Para análise dos riscos ao ambiente, as escórias foram submetidas aos testes de lixiviação para avaliação da periculosidade. • Para a classificação entre inerte e não inerte foram realizados testes de solubilização. • NBR 10.004/2004 – Parâmetros (alumínio, dureza, fenol, fluoretos) que classificam como classe II A - não são críticos 78% 22% Escória FEA- 2009 89% 11% Escória LD - 2009 Classe I - Resíduo Perigoso Classe II A - Resíduo Não Perigoso Não Inerte Classe II B - Resíduo Não Perigoso Inerte Fonte: Banco de Dados IABr e Apresentação: Potencialidade de Aplicações de Escória de Aciaria – 09/08/2007
  22. 22. Resultados MATERIAL CLASSIFICAÇÃO PARÂMETROS CRÍTICOS AREIA LAVADA CLASSE 2 ALUMÍNIO E FERRO SOLO ARGILOSO CLASSE 2 FENOL BRITA DE GNAISSE CLASSE 2 ALUMÍNIO AGREGADO GRANULADO DE ALTO FORNO CLASSE 2 ALUMÍNIO E FENOL AGREGADO GRANULADO DE ACIARIA LD CLASSE 2 ALUMÍNIO, FENOL, FLUORETOS, E DUREZA AGREGADO GRANULADO DE ACIARIA ELETRICA CLASSE 2 ALUMÍNIO, FENOL, FLUORETOS ESCORIA DE ACIARIA LD CLASSE 2 FENOL
  23. 23. Gestão de Resíduos
  24. 24. Estágios de Evolução da Gestão de Resíduos As mudanças de paradigma vêm evoluindo velozmente desde a década de 70... Reativa Responsável Pró-ativa Competitiva Resistência às exigências legais até o limite possível. Busca da conformidade com a legislação ambiental. Questões são tratadas em antecipação ao surgimento de impactos ou de exigências legais. Questões são abordadas de forma a permitir uma vantagem competitiva aos negócios. Reativa
  25. 25. “CICLOS”“ONE WAY” MATÉRIAS PRIMAS, ÁGUA, ENERGIA MATÉRIAS PRIMAS, ÁGUA, ENERGIA Acarretando mudanças nos padrões de produção da siderurgia... EFLUENTES EMISSÕES RESÍDUOS PRODUÇÃO PRODUTO EFLUENTE S EMISSÕES RESÍDUOS PRODUTO CO-PRODUTOS PRODUÇÃO
  26. 26. Sustentabilidade Mudança nos Padrões de Produção As emissões, efluentes e resíduos são tratados para serem reciclados ou reaproveitado ao máximo. 25 Quando isso nãonão éé possívelpossível, são descartados de forma ambientalmente correta
  27. 27. Resíduos considerados estorvo à operação das empresas, com pouco ou nenhum interesse econômico Reciclagem de resíduos ou sua transformação em co-produtos geram benefícios ambientais, sociais e econômicos Imposição de maiores restrições à utilização de “resíduos” do que a matérias primas com idêntico nível de Redefinição da conceituação de resíduos. Isonomia de tratamento aos materiais . Mudança de Enfoque matérias primas com idêntico nível de periculosidade por parte dos órgãos ambientais Isonomia de tratamento aos materiais . Desconhecimento e/ou preconceito por parte dos setores consumidores Assegurar as especificações dos co- produtos para os usos pretendidos Divulgar os usos e estabelecer parcerias no meio acadêmico e junto aos clientes potenciais
  28. 28. Plano dePlano de MetasMetas Plano dePlano de MetasMetasMetasMetasMetasMetas
  29. 29. Desenvolver ações que visem o aumento do consumo do agregado siderúrgico (AGS), adequando-o ao mercado consumidor, ampliando os horizontes de aplicação, Missão consumidor, ampliando os horizontes de aplicação, caracterizando-o como co-produto siderúrgico, adicionando-lhe maior valor e eliminando as restrições de caráter ambiental.
  30. 30. Conhecer as aplicações existentes Realizar inventário dos AGS´s da siderurgia brasileira Identificar a atratividade/competitividade dos AGS´s para cada um dos usos pretendidos Levantar tecnologias existentes e em desenvolvimento Objetivos Normalizar os usos atrativos dos AGS´s nos respectivos Comitês Brasileiros da ABNT Buscar junto aos O.M.A.’s a descaracterização do AGS como resíduo Promover o desenvolvimento de novas tecnologias e criar cultura acadêmica Disseminar o uso dos AGS´s
  31. 31. • Estados Unidos • Canadá • Alemanha • Itália •Brasil Estudo sobre aplicações de agregados siderúrgicos no Brasil e em outros oito países • Canadá • Reino Unido • França • Itália • Japão • Coréia do Sul CONSULTORIA : SETEPLA / ARTHUR D. LITTLE NOVEMBRO DE 1998 A JUNHO DE 1999 Avaliação dos aspectos técnicos, econômicos e ambientais
  32. 32. Possíveis Aplicações e Propriedades Aplicações Propriedades Uso Aciarias¹ Aciarias Brasileiras Resistência à Derrapagem Drenagem Livre Resistência / Durabilidade Partículas Angulares Interligadas Isolamento ao Fogo / Som / Inércia Cimentação / Hidraulicidade Asfalto Cimento Concreto AterroAterro Lã Mineral Lastro Ferroviário Bases de Estrada Reciclagem para AF 1 Estados Unidos, Canadá, Reino Unido, França, Alemanha, Itália, Japão e Coréia do Sul Fonte: Estudo sobre aplicações de escória siderúrgica – ADL e Setepla
  33. 33. Vantagens e Limitações Aplicação (Materiais Concorrentes) Vantagens da Escória Limitações Base de Estradas (Agregados naturais: brita e areia) Cria bases mais duráveis Drenagem livre Camadas mais finas (5%) Maior densidade Potencial de expansão¹ Uso próx. Águas paradas (pH) Asfalto (Agregados naturais: brita, areia e calcário) Alta estabilidade Resistência à derrapagem Maior período de retenção de calor Maior facilidade de compactação Potencial de expansão¹ Maior consumo de hidrocarbonetos Maior facilidade de compactação Camadas mais finas (5%) Lastro para Ferrovias (Agregados naturais: brita, areia e calcário) Estrutura vesicular Melhor ajustamento dos dormentes Melhor drenagem Condicionamento de solos (Agregados naturais: calcário agrícola e rocha fosfática) Teor de calcário / micronutrientes Ausência de metais pesados Teor de P2O5 solúvel Custo da moagem 1 Exige a “cura” da escória para eliminar a presença de CaO e MgO livre Fonte: Estudo sobre aplicações de escória siderúrgica – ADL e Setepla
  34. 34. Investir em processamentos e controle de qualidade Investir em na mudança da regulamentação e classificação dos resíduos Resumo das Ações Recomendadas à Siderurgia Brasileira Buscar o reconhecimento do Governo e da sociedade de que a escória é co-produto da siderurgia. Elaborar normas técnicas de especificaçã o das escórias para as diversas aplicações identificada s. Pleitear incentivos para utilização mais intensiva da escória, com base nas vantagens ambientais decorrentes. Diversificar mercados, utilizar 100% da geração, agregar mais valor à escória. Visando... Rever estratégias e posturas na comercialização da escória
  35. 35. Avaliação da expansibilidade e das tecnologias de tratamento visando o desenvolvimento de mercado das escórias de aciaria para fins de pavimentação – Coordenação: Profa Dra Maristela Gomes da Silva escórias de aciaria para fins de pavimentação – AGSPAVI UFES/ FINEP / IBS
  36. 36. A UTILIZAÇÃO DO AGREGADO SIDERÚRGICO COORDENAÇÃO: Prof. Antônio Eduardo Polisseni Prof. Luiz Cezar Duarte Pacheco A UTILIZAÇÃO DO AGREGADO SIDERÚRGICO COMO LASTRO DE FERROVIA
  37. 37. Destinação das Escórias
  38. 38. Beneficiamento A escória de aciaria é resfriada ao ar e, posteriormente, transportada à planta de beneficiamento, para recuperação magnética de Beneficiamento da Escória Resfriamento Escória de Aciaria (Material bruto: subproduto) para recuperação magnética de metálicos e classificação granulométrica. Britagem Separação de Materiais Cura Agregado Siderúrgico (Material beneficiado: Co-produto)
  39. 39. Aplicações Estradas Vicinais 65% Base e Sub- base Uso agronômico 13% Artefatos de concreto 8% Preenchimen to de aterro 2% Outros 5% EscóriaFEA - 2009 Estradas Vicinais 45% Base e Sub- base 34% Artefatos de concreto 3% Preenchimen tode aterro 7% Outros 9% Cimento 2% EscóriaLD - 2009 Estados Unidos, Canadá, Reino Unido, França, Alemanha, Itália, Japão e Coréia do Sul Fonte: Banco de Dados IABr e Apresentação: Potencialidade de Aplicações de Escória de Aciaria – 09/08/2007 65%base 7% 34% Base e Sub- base 29% Artefatos de concreto 7% Outros 3% Asfalto 4% Cimento 2% Cond. Solos 3% Aterro 1% Prep. Terreno 20% Estocagem 16% Reciclagem p/ AF 15% Escóriaem 8 países - 2007
  40. 40. Benefícios • Reduz o consumo de recursos naturais não renováveis, já que substitui materiais provenientes do desmonte de morros e da mineração de rochas, areia e outros materiais primários; O uso dos agregados siderúrgicos traz uma série de vantagens em relação aos agregados naturais – como brita, pó de pedra, cascalho, calcário, piçarra, saibro e areia: • Permite a reciclagem de um resíduo industrial, formando um produto para fins nobres, como obras de infra-estrutura; • Reduz a necessidade de aterros de resíduos industriais, uma vez que a disposição do que era antes um resíduo é substituída pela reciclagem e aplicação de um produto; • Reduz a emissão de CO2 para a atmosfera, substituindo o clínquer na composição do cimento (na indústria cimenteira, a transformação de calcário em clínquer é a etapa de maior contribuição para a emissão de gases do efeito estufa).
  41. 41. Principais Obstáculos Políticas públicas não incentivam o uso de matérias primas secundárias As escórias ainda encontram dificuldades de competir com materiais primários ainda que possam apresentar claros benefícios ambientais e econômicos. primas secundárias Regulamentação e normas técnicas muito restritivas Produto com baixo valor no mercado Nível de conhecimento ainda incipiente em algumas aplicações
  42. 42. Aspectos Legais Lei nº 12.305 - Política Nacional de Resíduos Sólidos Questões de maior interesse na regulamentação em curso • Incentivos econômicos e tributários (muito difusos na lei); • Planos de gerenciamento de resíduos sólidos; • Acordos setoriais (obrigatórios?) e termos de compromisso;• Acordos setoriais (obrigatórios?) e termos de compromisso; • Logística reversa para os produtos previstos na Lei, como embalagens metálicas (outros produtos metálicos?); • Planos de gerenciamento de resíduos perigosos • Seguro de responsabilidade civil por danos causados ao meio ambiente ou à saúde pública (no caso de resíduos perigosos) • Cotas (obrigatórias?) para aquisição de materiais recicláveis de cooperativas ou associações de catadores
  43. 43. CB-18 ABNT FÓRUM DE NORMALIZAÇÃO Cimento com escória de alto- forno. NORMAS TÉCNICASNORMAS TÉCNICASNORMAS TÉCNICASNORMAS TÉCNICAS Cimento e Normalização dos Usos da Escória CB-02 CB-06 CB-28 CB-12 Uso da escória de aciaria como lastro ferroviário. Uso de escórias de aciaria em bases e sub-bases de estradas. Cimento e Concreto Construção Civil Siderurgia Metro- Ferroviário Pecuária e Agricultura
  44. 44. Pesquisas em Realização Estudo de alternativas para o beneficiamento e destinação da escória Corretivo Agrícola Utilização de Escória de Lastro Ferroviário Utilização do agregado do forno elétrico de aciaria em ruas vicinais sem impermeabilização Avaliação da expansibilidade e das tecnologias de tratamento visando o desenvolvimento de mercado das escórias de aciaria para fins de pavimentação Emprego em mistura asfáltica de escória de aciaria Fabricação de Bloquetes (Pavi S), blocos e manilhas Caracterização do fator expansão de uma escória de aciaria em diferentes processos de cura para uso em pavimentação
  45. 45. Obrigado Lucila Caselato www.acobrasil.org.br Lucila Caselato Gerente de Meio Ambiente lucila.caselato@acobrasil.org.br Telefone: (21) 3445-6300 / 6320

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