Title

Desenvolvimento de um modelo físico-estatístico para otimização de misturas de carvão em processos de coqueificação

Development of a Physical-Statistical Model for Coal Blend Optimization in Coking Processes

Authorship

COURA, DIMAS PEREIRA; SILVA, GUILHERME LIZIERO RUGGIO DA; CAMPOS, DENILSON GOMES; LÔBO, GABRIELLE ROBERTA DE R; MAGALHÃES, VINICIUS MUNIZ; ARAÚJO, EDER QUENTAL DE; ASSIS, PAULO SANTOS

COURA, DIMAS PEREIRA

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SILVA, GUILHERME LIZIERO RUGGIO DA

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CAMPOS, DENILSON GOMES

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LÔBO, GABRIELLE ROBERTA DE R

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MAGALHÃES, VINICIUS MUNIZ

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ARAÚJO, EDER QUENTAL DE

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ASSIS, PAULO SANTOS

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DOI

10.5151/2594-357X-43709

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Abstract

O coque é uma das principais fontes energéticas em uma usina integrada. A sua produção depende de misturas de carvões com diferentes características, a partir da busca para se obter a melhor composição possível e em contrapartida com um custo competitivo e atender as demandas operacionais do processo de coqueificação. Além disso, o coque produzido também deve estar dentro dos padrões de qualidade para a produção de gusa. Este trabalho aborda o desenvolvimento um método que permite a realização de diversas simulações para obtenção de misturas com o melhor padrão de qualidade e no menor custo. O modelo proposto emprega importantes áreas do conhecimento como a teoria de colisões, a ciência de materiais e a combinação de técnicas de análise combinatória com modelos de otimização de processos. O algoritmo desenvolvido, leva em consideração o comportamento físico das partículas, a estatística de qualidade e a programação linear para simular a qualidade do coque em relação a proporção da mistura dos carvões.

Coke is one of the primary energy sources in an integrated steel mill. Its production depends on blends of coals with different characteristics, based on the goal of achieving the best possible composition while maintaining competitive costs and meeting the operational demands of the coking process. In addition, the coke produced must also meet quality standards for pig iron production. This study focuses on the development of a method that enables the performance of various simulations to produce mixtures with the highest quality standards at the lowest cost. The proposed model draws on key areas of knowledge such as collision theory, materials science, and the combination of combinatorial analysis techniques with process optimization models. The developed algorithm considers the physical behavior of the particles, quality statistics, and linear programming to simulate coke quality in relation to the coal mixture ratio.

Keywords

Coque, Custo, Carvão Mineral, Siderurgia

Coke, Cost, Coal, Steelmaking