Title

ANÁLISE DO COMBUSTIVEL SÓLIDO NO PROCESSO DE PELOTIZAÇÃO: UTILIZAÇÃO DE DIFERENTES TÉCNICAS DE CARACTERIZAÇÃO

ANALYSES OF SOLID FUEL IN THE PELLETIZING PROCESS: THE USE OF DIFFERENT COAL CHARACTERIZATION TECHNIQUES

Authorship

Machado, Janaina; Nascimento, Lorena; Maranha, Silvio; Pereira, Raquel; Tolentino, João Julio; Mafra, Washington

Machado, Janaina

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Nascimento, Lorena

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Maranha, Silvio

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Pereira, Raquel

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Tolentino, João Julio

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Mafra, Washington

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DOI

10.5151/2594-357X-22475

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Abstract

O processo de pelotização requer diferentes matérias-primas, aditivos e combustíveis sólidos a fim de otimizar a eficiência e a qualidade da pelota queimada. Antracitos tem sido usados como combustível sólido nas plantas de pelotização ao redor do mundo. Além de ser uma importante fonte de energia, o combustível sólido promove uma distribuição homogênea de calor dentro da pelota durante o estágio de queima. O principal objetivo deste trabalho foi utilizar diferentes técnicas de caracterização, além das normalmente aplicadas em carvão mineral, para investigar dois diferentes tipos de antracitos (A1 e A2) usados no processo de pelotização. Apesar de ambos os lotes estarem dentro das especificações técnicas/comerciais definidos pelas plantas de pelotização da Vale, os mesmos apresentaram diferentes comportamentos no processo de pelotização. A amostra A1 teve desempenho regular. A amostra A2 apresentou problemas de manuseio durante descarga e moagem, e, além disso, a qualidade física das pelotas produzidas no período de seu consumo, foi inferior ao esperado. As amostras foram caracterizadas química, física, petrográfica e termicamente. Os resultados indicaram que os dois antracitos foram blendados com carvão betuminoso. A amostra A1 apresentou menor quantidade de carvão misturado ao antracito (11%) que a amostra A2 (31%). Apesar da amostra A2 ter menor de voláteis, sua temperatura inicial de combustão não foi a maior, como esperado. O maior percentual de finos da amostra A2 provavelmente foi a principal razão dos problemas de manuseio apresentado para esse antracito.

The iron-ore pelletizing process requests different raw materials, additives and solid fuels in order to improve its efficiency and optimize the quality of fired pellets. Anthracite has been used in most cases as the solid fuel in the pelletizing plants around the world. Besides being an important source of energy, the solid fuel provides a homogeneous distribution of heat inside the pellet during the firing stage. The aim of this work was to use non conventional characterization techniques, usually applied for coal, to investigate two different anthracites (A1 and A2) used in the pelletizing process. Both of then meet the specifications currently used in Vale pellet plants but had different behaviour in the pelletizing process. The samples were characterized by their chemical, physical, petrographic and thermal properties. Sample A1 showed regular performance. Sample A2 showed handling problems during discharge and grinding and the physical quality of the pellet was not improved as expected by the lower volatile matter of this sample. The results revealed that two anthracites were blended with bituminous coal. Sample A1 showed a lower amount of bituminous coal in the blend, about 11%. For sample A2, it was detected the presence of 31% of bituminous coal. Due to this, the initial combustion temperature of sample A2 wasn’t the highest, as waited by the level of volatile matter for this anthracite, like showed in chemical conventional analysis. In relation to the handling problems, the high level of fines in sample A2 probably is one of the reasons for this problem.

Keywords

Caracterização; Antracito; Pelotização; Petrografia; Análise térmica.

Characterization; Anthracite; Pelletizing; Petrography; Thermal analysis.