Título

CARACTERIZAÇÃO DE CARVÕES PARA INJEÇÃO EM ALTO-FORNO

COALS CHARACTERIZATION FOR USING IN PULVERIZED COAL INJECTION PROCESS

Autoria

Santos, Keyla Djamyla Chaves dos; Osório, Eduardo; Vilela, Antônio Cezar Faria

DOI

10.5151/2594-5327-0380

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Resumo

O carvão pulverizado tem sido injetado em quantidades cada vez maiores nas ventaneiras do alto-forno a fim de substituir parcialmente o coque e reduzir custos de produção. Quanto maior a quantidade de carvão injetado, maior a possibilidade de ocorrer problemas operacionais no alto-forno. As propriedades do carvão injetado têm influência direta na eficiência da combustão e na estabilidade do processo de injeção, por isso o carvão deve possuir boa combustibilidade e atender às exigências do alto-forno. Assim, para se otimizar o processo (altas taxas de injeção com alta produtividade) é requerido um estudo mais aprofundado das propriedades do carvão. Este trabalho tem por objetivo caracterizar, quanto às propriedades químicas e petrográficas, diferentes tipos de carvões (importados e nacionais) com vistas à utilização no processo de injeção de carvão pulverizado no alto-forno. Para isto, os carvões foram submetidos aos seguintes ensaios: análise imediata (cinzas, matéria volátil e carbono fixo) e elementar (carbono, hidrogênio, enxofre, nitrogênio e oxigênio), análise da composição das cinzas, determinação do poder refletor e grupo de macerais. Para o estudo da combustibilidade foram realizados testes de reatividade ao CO2 em termobalança e ensaios de combustão em forno de queda livre (DTF). Com os resultados da caracterização e combustibilidade será possível avaliar o potencial de utilização dos carvões no processo e também formular misturas de diferentes carvões cujo somatório das propriedades atendam aos requisitos do alto-forno.

 

In the last decade, the pulverized coal has been injected in increasing rates in the tuyeres of the blast furnace in order to substitute the coke partially and to reduce production costs. The properties of the injected coal have direct influence on the efficiency of the combustion and the stability of the PCI process (pulverized coal injection), therefore the coal should possess characteristics such as good combustibility. Thus, a knowledge of these properties is essential to select a suitable coal. The aim of this study is to characterize different types of coals (Brazilian and imported ones) for using in PCI, referring to the chemical, petrographical and reactivity aspects. The reactivity evaluation was based on monitoring the mass loss of the samples in carbon dioxide atmosphere during termogravimetric tests. The reactivity was also evaluated by combustion tests in a drop tube furnace. Based on the results obtained, it will be possible to evaluate the usage potential of the coals in the PCI process and also to formulate coal blends between the South Brazilian coal and the imported ones, so that such blendinds are inside the parameters for application in PCI.

Palavras-chave

Carvão, injeção em alto-forno, Caracterização

Coal, Pulverized coal injection, Characterization