Caracterização e avaliação do comportamento de combustibilidade de pneus inservíveis e suas misturas com carvão mineral em termobalança visando à injeção em altos-fornos

• Autor(a) principal: Lima, Gabriel Penna Kramer
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/251723
• topic: Alto-forno; Combustão; Carvão pulverizado; Pneus; Pulverized coal injection; Blast furnace; Scrap tire; Combustibility; Systematic review; Characterization; TGA

A injeção de carvão pulverizado (Pulverized Coal Injection - PCI) é uma tecnologia já consolidada do alto-forno que promove a redução no consumo de coque, gera maior flexibilidade operacional e aumenta a produtividade dos altos-fornos. Atualmente, as alterações nas condições de operação do alto-forno consequentes da busca constante do aumento da taxa de injeção de carvão na prática industrial geram a busca de combustíveis alternativos, nacionais, eficientes e de baixo custo. Assim, a utilização de pneus inservíveis através de rotas siderúrgicas, incluindo a tecnologia de PCI, surge como uma alternativa. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento de combustão de duas amostras de pneus inservíveis pulverizados com distintos teores de malha como aditivos em misturas com carvão baixo-volátil pulverizado, visando à sua futura injeção em altos-fornos. Para isto, foi realizado uma revisão sistemática da literatura sobre o estado da arte da utilização de pneus inservíveis na siderurgia. Além disso, foi estudado a caracterização e o comportamento de pirólise e combustibilidade em termobalança de um carvão mineral baixo volátil, duas amostras de pneus inservíveis com diferentes teores de malha de aço e suas misturas em 5, 10 e 30% em massa. O comportamento não aditivo dos poderes caloríficos das misturas com os pneus e o carvão indicou que houve efeito sinérgico positivo na adição de ambas as amostras de pneus. O comportamento de co-pirólise e de co-combustão das misturas corresponderam à soma dos comportamentos individuais dos seus constituintes individuais. Os ensaios de co-pirólise e co-combustão indicaram que a adição das amostras de pneus inservíveis gerou uma redução da temperatura de ignição do carvão. No início da combustão, a adição das amostras aumentou o grau de conversão nos momentos iniciais, e garantiu a manutenção do grau de conversão nos momentos finais de combustão, gerando o efeito de suporte de combustão. A adição de 10% de pneu foi a que apresentou o comportamento otimizado, com o melhor balanço entre a melhora do comportamento de combustão e o limite do teor de cinzas exigido para PCI.