Estudo de reatividade e combustão de carvões minerais, carvão vegetal e misturas

• Autor(a) principal: Machado, Janaína Gonçalves Maria da Silva
• Data de Publicação: 2009
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/18990
• topic: Carvão; Alto-forno; Reatividade do carvão

Há cerca de 10 anos, a indústria siderúrgica implantou a técnica de injeção de carvão pulverizado (PCI – pulverized coal injection) nos altos-fornos (AFs) e esta se baseia na utilização de carvões importados. Visando diminuir a dependência dos mesmos, o uso do carvão vegetal e/ou nacional é uma alternativa interessante. O uso de carvão vegetal na indústria siderúrgica é uma das tecnologias chaves para contribuir com a minimização das emissões de CO2, desde que ele represente uma fonte renovável de energia. O objetivo principal desse trabalho foi avaliar em escala de laboratório a viabilidade técnica de utilização do carvão vegetal, carvão mineral nacional, importados e misturas nas ventaneiras dos AFs. A reatividade dos carvões e misturas ao CO2 foi avaliada por termobalanca e forno Tammann. A combustibilidade dos carvoes e misturas foi avaliada em um simulador da zona de combustão dos AFs. De acordo com os resultados de caracterização obtidos verificou-se que o carvão vegetal apresenta características que são benéficas ao processo de injeção como baixo teor de cinzas e enxofre. Misturas entre carvão nacional e vegetal são atrativas, devido aos altos teores desses constituintes no carvão nacional. Os resultados obtidos por termobalanca e Tammann apresentaram considerável convergência, confirmando assim os comportamentos observados. Foi verificado que o carvão vegetal apresentou a maior reatividade em CO2, seguido pelo carvão nacional, importados A e B. Para as misturas, foi verificado um comportamento não-aditivo na gaseificação quando da presença do carvão vegetal com os carvões minerais. O efeito da matéria mineral no caso especifico da mistura entre o carvão nacional e vegetal foi analisado. Possivelmente ocorreu a formação de um composto eutético de baixo ponto de fusão e esse amolecido ou fundido dificultou a gaseificação da mistura. Na análise do comportamento dos carvões e misturas em condições que simulam a zona de combustão determinou-se que o carvão vegetal é caracterizado por um maior grau de combustão, seguido pel carvão nacional, importado A e B. Em relação às misturas estudadas, em todas as taxas de injeção testadas, a combustão da mistura do carvão nacional com o vegetal (BC-CC) foi maior em relação à mistura do carvão nacional com o importado B (BC-ICB).