Title

AVALIAÇÃO DA COMBUSTÃO E CO-COMBUSTÃO DE PNEU INSERVÍVEL E CARVÃO MINERAL EM TERMOBALANÇA VISANDO À INJEÇÃO EM ALTOS-FORNOS

COMBUSTION AND CO-COMBUSTION EVALUATION OF WASTE TIRE AND MINERAL COAL IN THERMOGRAVIMETRIC ANALYZER AIMING FOR INJECTION IN BLAST FURNACES

Authorship

Lima, Gabriel Penna Kramer; Fragoso, Hector Alejandro Picarte; Pohlmann, Juliana Gonçalves; Vilela, Antônio Cezar Farias; Osório, Eduardo

Lima, Gabriel Penna Kramer

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Fragoso, Hector Alejandro Picarte

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Pohlmann, Juliana Gonçalves

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Vilela, Antônio Cezar Farias

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Osório, Eduardo

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DOI

10.5151/2594-357X-40299

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Abstract

Neste trabalho, o comportamento de combustão de pneu inservível e de carvão mineral, assim como o comportamento de co-combustão de suas misturas (5%, 10% e 30% de adição de pneu inservível), foram avaliados a partir de ensaios de combustibilidade em um analisador termogravimétrico, com objetivo de estudar a substituição parcial do carvão pulverizado na sua injeção em altos-fornos (PCI). Também foi feita a caracterização e determinação do poder calorífico superior (PCS) dos combustíveis e suas misturas. O comportamento não aditivo do PCS das misturas revelou que houve um efeito sinérgico positivo pela adição de pneus inservíveis. Em geral, o comportamento de co-combustão das misturas correspondeu à soma dos comportamentos individuais de seus constituintes. Os testes de co-combustão indicaram que a adição do pneu gerou uma redução da temperatura de ignição do carvão. No início da combustão, a adição de pneu inservível aumentou o grau de conversão nos momentos iniciais, e garantiu a manutenção do grau de conversão nos momentos finais da combustão, gerando o efeito de suporte de combustão. A adição de 10% de pneu inservível apresentou o comportamento otimizado, com o melhor equilíbrio entre a melhora do comportamento da combustão e o limite de teor de cinzas requerido.

In this paper, the combustion behavior of pulverized waste tire and pulverized low-volatile coal, and the co-combustion behavior of their blends (5%, 10% and 30% waste tire addition), were evaluated from combustibility in a thermogravimetric analyzer, aiming to study the partial substitution of pulverized coal (PCI) injected into blast furnaces. The characterization and determination of the higher heating value (HHV) of fuels and their blends were also done. The non-additive behavior of the HHV of the blends revelead that there was a positive synergistic effect by the waste tire addition. In general, the co-combustion behavior of the blends corresponded to the sum of the individual behaviors of their constituents. The co-combustion tests indicated that the addition of the tire generated a reduction of the coal ignition temperature. At combustion beginning, the waste tire addition increased the degree of conversion in the initial moments, and ensured the maintenance of the degree of conversion in the final moments of combustion, generating the combustion support effect. The 10% waste tire addition was presented the optimized behavior, with the best balance between the improvement of the combustion behavior and the required ash content limit.

Keywords

Injeção de Carvão Pulverizado; Pneu inservível; Termobalança; Alto-forno.

Pulverized Coal Injection; Waste tire; Thermogravimetric analyzer; Blast furnace.