Title

REATIVIDADE DO COQUE USADO EM FORNOS ELÉTRICOS PARA A PRODUÇÃO DE FERROLIGAS

REACTIVITY OF COKE USED IN THE ELECTRIC FURNACE FOR FERROALLOYS PRODUCTION

Authorship

Oliveira, Fernando Lucas Gonçalves e; Zymla, Victor; Jannotti, Nelson

Oliveira, Fernando Lucas Gonçalves e

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Zymla, Victor

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Jannotti, Nelson

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DOI

10.5151/2594-357x-0115

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Abstract

As propriedades do coque necessárias aos diversos processos metalúrgicos variam significativamente e a escolha do redutor tornou-se importante para a optmização de processos. A reatividade do coque ao CO2 é o parâmetro mais importante usado pelos produtores de ferroligas para avaliar a qualidade do redutor. Seis coques metalúrgicos, fornecidos pela Vale S.A., foram estudados no presente trabalho. A caracterização das amostras foi feita através da analise imédiata, porosimetria ao mercúrio e analise textural. A reatividade dos coques foi medida usando-se o teste CRI/CSR padrão e termogravimetria sobre finas plaquetas. Descobriu-se que algumas amostras são, na realidade, misturas de coque metalúrgico e char. O CRI variou entre 20% e 40% para os coques e entre 42% e 57% para os chars. Os ensaios termogravimétricos também mostraram que os chars são os materiais mais reativos estudados. Encontrou-se uma boa correlação entre a taxa de gazeificação medida por termogravimetria a 1100°C e o índice CRI. O teste CRI/CSR, usando diferentes faixas granulométricas, pode ser uma solução para medir a reatividade do coque usado na produção de ferroligas. Um teste mais especifico, aliado à analise textural e ao modelamento matemático da gazeificação do leito de coque, torna-se uma ferramenta fundamental na escolha de redutores.

The properties of coke required for the different metallurgical processes vary significantly. Therefore, reductant selection has become an important step in process optimisation. Coke reactivity to CO2 is the most important parameter used by ferroalloy producers to evaluate the reductant quality. Six different metallurgical cokes, supplied by Vale S.A., have been studied in this work. Coke sample characterisation has been carried out by proximate analysis, mercury porosimetry and micro-textural analysis. Coke reactivity has been measured by standard CRI/CSR test and by thermogravimetry using thin slabs. It has been found that some coke samples are, in fact, mixtures of metallurgical coke and char. The reactivity index (CRI) of the studied cokes varies from 20% to 40%, while for chars it ranges from 42% to 57%. Thermogravimetric experiments have also shown that chars are the highly reactive types of carbon studied. A good correlation has been found between the gasification rate measured by thermogravimetry at 1100°C and the CRI. The CRI/CSR test, using different coke size ranges, could be a better solution for measuring coke reactivity for ferroalloy production. A more specific test, associated with texture analysis and mathematical modelling of coke bed gasification, becomes a key tool for reductant selection.

Keywords

Coque; Char; reatividade ao CO2.

Coke; Char; CO2 reactivity.