Título

ESTUDO DA UTILIZAÇÃO DA BIOMASSA EM SUBSTITUIÇÃO PARCIAL AO CARVÃO MINERAL NO PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO FERRO-GUSA

STUDY OF THE USE OF BIOMASS IN PARTIAL SUBSTITUTION TO THE MINERAL COAL IN THE IRONMAKING PROCESS

Autoria

Silva, Agenor Medrado da; Bentes, Miguel Angelo da Gama; Medrado, Swami Botelho; Machado, Flavio; Júnior, João Andrade de Carvalho; Sobrinho, Pedro Magalhães

DOI

10.5151/2594-5327-0234

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Resumo

Esse trabalho tem como objetivo o estudo da utilização de biomassas nos processos de coqueifica- ção e injeção de misturas de carvões minerais em altos-fornos, estas identificadas como casca ou farelo de soja in natura (BIO1), casca de coco calcinada (BIO2), casca de macadâmia in natura (BIO3), casca de arroz calcinada (BIO4) e in natura (BIO5). Os testes foram realizados em escala laboratorial e industrial utilizando carvão coqueificável do tipo médio teor em matéria volátil. Os resul- tados indicaram que a adição da biomassa nos níveis de até 6,0 % não provoca redução significativa na fluidez assim como no índice de livre expansão (FSI) das misturas. Em testes realizados no forno piloto de coqueificação, observou-se que percentuais da biomassa BIO1 em até 4,0% não provocam alterações significativas nas principais características da qualidade do coque produzido. A utilização de 6% da BIO4 na mistura resultou no aumento de 16,0 mm. no tamanho médio do coque produzido no forno piloto de coqueificação, este efeito foi confirmado nos testes em escala industrial realizados na bateria de fornos n.1 da CSN. Neste, observou-se que os coques obtidos das misturas de carvões com teores de biomassas em níveis de até 4 %, apresentaram pouca variação na resistência mecâni- ca a frio (D.I. 150-15), o mesmo não ocorrendo com a reatividade (CRI). Os testes realizados no simulador de queima de carvão/misturas de uso no PCI demonstraram um aumento na eficiência de queima para as misturas com a participação da biomassa BIO2.

 

This paper shows the study of the mineral coals blended with the biomass identified as BIO1 (raw soy waste) , 2 (burnt coconut shell), 3 (raw “macadamia” shell), 4 (burnt rice husk) and 5 (raw rice husk), when those mixes are used in the coke plant and P.C.I. system. The tests were accomplished in labo- ratory and industrial scale using hard coking coal and blends injected at the CSN blast furnaces. The results obtained in blends with mineral coal indicated that the addition of the biomass in levels below to 6.0% does not provoke significant alterations in the fluidity and F.S.I. (free swelling index). On the tests carried out in pilot coke oven, it was observed that percentile of the biomass BIO1 below to 4.0% does not provoke significant alterations in the main characteristics of coke quality. However the coke size raised 16 mm with the 6% of BIO4 in the coal blend, this effect was confirmed in the industrial test. The coke produced in the pilot oven with biomass in levels below to 4.0% presented low variation in the Drum Index results but the reactivity raised in case of the BIO1, 2 and 3. In the PCI test was verified that the combustion efficiency for the blends with the BI02, was greater than the others ones regarding to the tests carried out in the injection simulator.

Palavras-chave

Carvão mineral; Coque; Biomassa, Resistência mecânica a frio

Mineral coal; Coke; Biomass; Drum index