Title

CONSUMO DE CARVÕES E BIOMASSA PELAS REAÇÕES SECUNDÁRIAS QUANDO DA INJEÇÃO NOS ALTOS-FORNOS

CONSUMPTION OF COALS AND CHARCOAL BY SECONDARY REACTIONS AT THEIR INJECTION INTO BLAST FURNACES

Authorship

Machado, J.; Pohlmann, J.; Osório, E.; Vilela, A.; Babich, A.; Senk, D.; Gudenau, H.-W.

Machado, J.

I am this author

Pohlmann, J.

I am this author

Osório, E.

I am this author

Vilela, A.

I am this author

Babich, A.

I am this author

Senk, D.

I am this author

Gudenau, H.-W.

I am this author

DOI

10.5151/2594-357x-0081

Downloads

Abstract

Há cerca de 10 anos, a indústria siderúrgica implantou a técnica de injeção de carvão pulverizado (PCI – pulverized coal injection) nos altos-fornos (AFs) e esta se baseia na utilização de carvões importados. Visando diminuir a dependência dos mesmos, neste trabalho será investigado o comportamento de conversão e as propriedades de um carvão brasileiro sub-betuminoso para ser utilizado em PCI. O carvão brasileiro será comparado com carvões importados e biomassa, tipo carvão vegetal. Este estudo está focado nas reações secundárias de gaseificação que ocorrem na cuba do AF quando partículas de char não reagidas saem da zona de combustão do AF. Análise termogravimétrica e forno Tammann serão usados para avaliar a reatividade do carvão brasileiro, carvões importados, biomassa e misturas. Testes realizados no Brasil, na UFRGS/LASID e na Alemanha, na Universidade Técnica de Aachen RWTH/IEHK mostraram que a reatividade do carvão brasileiro ocupa uma posição intermediária entre a reatividade dos carvões importados e a reatividade da biomassa. Entretanto, este é caracterizado por alto teor de cinzas, enxofre e alcális. Conclui-se que o uso individual de carvão brasileiro em PCI não é adequado. Uma forma de utilização seria através de misturas com carvões importados e biomassa. O uso de biomassa na indústria siderúrgica contribui para a minimização das emissões de CO2, desde que ele representa uma fonte renovável de energia. Também nesse estudo os resultados das reatividades das misturas com os carvões e biomassa serão apresentados e discutidos.

For about 10 years the steel industry in Brazil has used pulverized coal injection (PCI) technology in the blast furnaces based on imported coals. In order to decrease the dependence on imported coals, the conversion behaviour and properties of a Brazilian sub-bituminous coal, to be used as feed coal for PCI in the blast furnace tuyeres, have been examined in the current study and compared to imported coals and charcoal. This study has been focused on reactions of secondary gasification in the blast furnace shaft in order to estimate the possibility of consumption of unburnt in the raceway materials. Simultaneous thermal analyses and Tammann furnace experimental set were used to evaluate the reactivity of Brazilian and imported coals as well as charcoal. Tests carried out at LASID / UFRGS, Porto Alegre, Brazil and at IEHK / RWTH Aachen University, Germany showed that the reactivity of the Brazilian coal occupies an intermediate position between the reactivity of the imported coals and the reactivity of the charcoal. However, it is characterized by high ash, sulphur and alkali contents. It was concluded that the Brazilian coal itself is not appropriate for PCI. One way for its utilization could be injection of blends of Brazilian coal with imported coals or charcoal. The charcoal use in the steel industry contributes to the CO2 emission reduction, since it represents a renewable source of energy. Therefore, reactivity of various mixtures of coals and charcoal has been investigated as well. Results of this study are presented and discussed.

Keywords

Carvão brasileiro; Biomassa; PCI; Reatividade; Reação de Boudouard.

Brazilian coal; Charcoal; Pulverized coal injection; Reactivity; Solution loss