Title

Estudo do efeito da aplicação de um polímero superabsorvente na redução da umidade de coque metalúrgico produzido em Coquerias by-recovery

Study of the effect of applying superabsorbent polymer polymer in reducing the moisture content of metallurgical coke produced in by-product Recovery coke plants

Authorship

PINA, LUCAS CHARLES SANCÃO; SILVA, GUILHERME LIZIERO RUGGIO DA; LOBO, GABRIELLE ROBERTA DE REZENDE; INJATKAR, ATUL SURESH; VISHWAKARMA, RITESH

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LOBO, GABRIELLE ROBERTA DE REZENDE

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INJATKAR, ATUL SURESH

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VISHWAKARMA, RITESH

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DOI

10.5151/2594-357X-44400

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Abstract

Tão importante quanto garantir a qualidade do coque metalúrgico em termos de resistência mecânica e propriedades químicas está o adequado controle da umidade do redutor que reverbera tanto na eficiência térmica dos Altos-fornos como nas taxas de emissões de CO2. Nesse contexto, o enfoque deste trabalho está no estudo de possibilidades visando o a redução do teor de umidade do coque metalúrgico produzido em plantas By-Recovery, sendo este submetido ao processo de extinção a úmido. Mais especificamente, trata-se de uma pesquisa aplicada cujo objetivo consistiu em reduzir a umidade do coque metalúrgico em duas plantas de Coqueificação por meio da utilização de um material polimérico superabsorvente. O polímero foi aplicado na dosagem de 1 kg para 4 toneladas de coque em escala piloto de laboratório e de 1 kg para 4 a 2 toneladas de coque nos testes em escala industrial, com o objetivo de verificar a eficácia do produto em diferentes dosagens e melhorar o retorno sobre o investimento. Os testes piloto confirmaram a eficácia do produto na redução da umidade superficial do coque e não mostraram impacto no balanço químico nem na estabilidade mecânica do coque metalúrgico. Os resultados também se sustentaram em escala industrial evidenciando o potencial do produto para a finalidade vital de redução de umidade superficial e intrínseca do coque metalúrgico. O trabalho trouxe adicionalmente uma avaliação qualitativa do mecanismo físico-químico-metalúrgico do polímero indicando por meio de sua expansão volumétrica o caráter hidrofílico fundamental para a absorção da umidade.

As important as ensuring the quality of metallurgical coke in terms of mechanical strength and chemical properties is the proper control of the reducing agent's moisture content, which impacts both the thermal efficiency of blast furnaces and CO2 emission rates. In this context, this work focuses on studying possibilities for reducing the moisture content of metallurgical coke produced in By-Product Recovery Coke Plants, specifically through the wet quenching process. More specifically, this is an applied research project whose objective is to reduce the moisture content of metallurgical coke in two coking plants using a superabsorbent polymer. The polymer was applied at a ratio of 1 kg for every 4 tons of coke in extended pilot and industrial scale tests. The pilot tests demonstrated the effectiveness of the product and provided important information about the lack of impact on the chemical balance and mechanical stability of the reducing agent. The results also held up on an industrial scale, demonstrating the product's potential for the specifically vital purpose of reducing surface and intrinsic moisture in metallurgical coke. The work also provided a qualitative assessment of the lower polymer's physicochemical-metallurgical mechanism through its volumetric expansion, highlighting its fundamental hydrophilic character for moisture absorption.

Keywords

Polímero superabsorvente, Redução de umidade do coque, Eficiência térmica

Superabsorbent polymer, Coke moisture reduction, Thermal Efficiency