Title

BRIQUETE CATALISADO PARA ALTO-FORNO: UMA ABORDAGEM TECNORED PARA REDUÇÃO DE CUSTO E EMISSÕES

CATALYZED BRIQUETTE FOR BLAST FURNACE: A TECNORED APPROACH FOR COST AND EMISSIONS REDUCTION

Authorship

AGRA, ANDERSON AZEVEDO; FIALHO, LUCAS DE FREITAS; ROCHA, MARCIO DE AMORIM; MANERA, CHRISTIAN; GONÇALVES, GUILHERME; OLIVEIRA, RONALD LOPES DE; OLIVEIRA, VINICIUS DE MORAIS; CASTRO, JOSÉ ADILSON DE; POTTER, STEPHEN MICHAEL

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CASTRO, JOSÉ ADILSON DE

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POTTER, STEPHEN MICHAEL

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DOI

10.5151/2594-357X-42453

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Abstract

O presente trabalho apresenta o desenvolvimento, caracterização e avaliação operacional do briquete catalisado para alto-forno (CBB), uma tecnologia desenvolvida pela Tecnored com o objetivo de alinhar ganhos simultâneos de produtividade, redução de consumo de combustível e emissões de CO₂ no alto-forno. O CBB é produzido via briquetagem de rolos com aplicação de ligantes proprietários, catalisadores específicos e tratamento térmico de baixa temperatura, resultando em briquetes de elevada resistência e alta reatividade (CRI > 50%). Ensaios de alta temperatura em simulador de zona coesiva indicaram que o CBB promove maior redução indireta, antecipação da reação de redução do FeO e manutenção da permeabilidade do leito. Simulações computacionais multifásicas demonstraram que, para aplicações industriais com até 97 kg/thm de CBB, é possível reduzir o fuel-rate de 494,7 para 472,6 kg/thm, aumentando a produtividade de 2,57 para 2,76 thm/dia/m³, com redução de emissões de CO₂ equivalente. Por fim, um teste industrial foi realizado em um mini alto-forno de 163 m³, validando a aplicação operacional do CBB, com redução de 89 kg/thm de consumo de carvão vegetal e aumento de 2,7% na produção de gusa.

THIS WORK PRESENTS THE DEVELOPMENT, CHARACTERIZATION, AND OPERATIONAL EVALUATION OF THE CATALYZED BRIQUETTE FOR BLAST FURNACE (CBB), A TECHNOLOGY DEVELOPED BY TECNORED AIMING TO SIMULTANEOUSLY IMPROVE PRODUCTIVITY, REDUCE FUEL CONSUMPTION, AND LOWER CO₂ EMISSIONS IN BLAST FURNACE OPERATION. THE CBB IS PRODUCED VIA ROLL PRESS BRIQUETTING, USING PROPRIETARY BINDERS, SPECIFIC CATALYSTS, AND LOW-TEMPERATURE THERMAL TREATMENT, RESULTING IN BRIQUETTES WITH HIGH STRENGTH AND REACTIVITY (CRI > 50%). HIGH-TEMPERATURE TESTS IN A COHESIVE ZONE SIMULATOR DEMONSTRATED THAT THE CBB PROMOTES INCREASED INDIRECT REDUCTION, ANTICIPATION OF REDUCTION REACTIONS, AND MAINTENANCE OF BED PERMEABILITY. COMPUTATIONAL MULTIPHASE SIMULATIONS SHOWED THAT, FOR INDUSTRIAL APPLICATIONS WITH UP TO 97 KG/THM OF CBB, THE FUEL RATE CAN BE REDUCED FROM 494.7 TO 472.6 KG/THM, WHILE PRODUCTIVITY INCREASES FROM 2.57 TO 2.76 THM/DAY/M³, WITH A DECREASE IN EQUIVALENT CO₂ EMISSIONS. FINALLY, AN INDUSTRIAL TEST WAS PERFORMED IN A 163 M³ MINI BLAST FURNACE, VALIDATING THE CBB OPERATIONAL APPLICATION, ACHIEVING A REDUCTION OF 89 KG/THM IN CHARCOAL CONSUMPTION AND A 2.7% INCREASE IN HOT METAL PRODUCTION.

Keywords

Alto-forno, Briquetagem, Coque altamente reativo, briquete combustível.

Blast Furnace, Briquetting, Highly Reactive Coke, Fuel briquettes