Title

Desenvolvimento de carvões de coqueria

Development of Coking Coals

Authorship

NEVILLE, CRISTIANO DE OLIVEIRA; OLIVEIRA, JÚLIA GABRIELLE DA SILVA; HENRIQUES, MAIARA RODRIGUES GOUVÊA; SANTOS, WANDERSON RIBEIRO DOS; PEDROSA, MILENE VIANA; DORNELAS, CARLOS JÚNIOR DE OLIVEIRA; CORREA, LUCAS

NEVILLE, CRISTIANO DE OLIVEIRA

I am this author

OLIVEIRA, JÚLIA GABRIELLE DA SILVA

I am this author

HENRIQUES, MAIARA RODRIGUES GOUVÊA

I am this author

SANTOS, WANDERSON RIBEIRO DOS

I am this author

PEDROSA, MILENE VIANA

I am this author

DORNELAS, CARLOS JÚNIOR DE OLIVEIRA

I am this author

CORREA, LUCAS

I am this author

DOI

10.5151/2594-357X-43567

Downloads

Abstract

O carvão de coqueria é um insumo crítico e de alto custo na indústria siderúrgica integrada, impactando diretamente o custo de produção do coque metalúrgico e, por consequência, o custo da placa de aço. O objetivo deste trabalho é apresentar o fluxo estruturado de desenvolvimento e homologação de novos redutores para utilização em escala industrial nas coquerias. O processo fundamenta-se em uma abordagem integrada em quatro níveis complementares: caracterização físico-química, reológica e petrográfica em laboratório; testes de coqueificação em forno piloto; simulação matemática de mistura associada a critérios metalúrgicos de compatibilidade (Janela de Miyazu e histogramas de reflectância); e validação final em escala industrial. Entre 2024 e 2025, o projeto de desenvolvimento avaliou mais de 20 novos carvões em escala piloto e promoveu a inserção bem-sucedida de blends contendo carvões de high, medium e low volatile matter, além de materiais alternativos como petcoke e utilização de carvão de PCI nas misturas. Os resultados indicam que o rigor metodológico adotado assegura a estabilidade operacional dos altos-fornos por meio de propriedades mecânicas e térmicas otimizadas do coque (DI e CSR), promovendo ganhos financeiros substanciais e mitigando a volatilidade do mercado internacional.

Coking coal is a critical and high-cost raw material in integrated steelmaking, directly impacting coke production cost and, consequently, slab cost. This work presents a structured framework for the development and approval of new reducing agents for industrial application in coke plants. The methodology is based on an integrated approach comprising four complementary levels: laboratory characterization (chemical, rheological, and petrographic), pilot-scale coking tests, mathematical simulation of coal blends associated with metallurgical compatibility criteria (Miyazu coking window and reflectance distribution), and final validation at industrial scale. Between 2024 and 2025, more than 20 new coals were evaluated at pilot scale, enabling the successful implementation of blends containing high, medium, and low volatile matter coals, as well as alternative materials such as petcoke and PCI coal. The results demonstrate that the adopted methodological rigor ensures blast furnace operational stability through optimized mechanical and thermal coke properties (DI and CSR), promoting significant financial gains and reducing exposure to international market volatility.

Keywords

Coqueria, Misturas de carvão, Coque metalúrgico, Forno piloto, Custo da placa

Coke plant, Coal blends, Metallurgical coke, Pilot oven, Slab cost