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Title: Utilização de moinha de biorredutor e pneu inservível na produção de coque metalúrgico.
Authors: Silva, Guilherme Liziero Ruggio da
metadata.dc.contributor.advisor: Assis, Paulo Santos
Zymla, Victor
Keywords: Pneus - reaproveitamento
Carvão vegetal
Coque metalúrgico
Issue Date: 2016
metadata.dc.contributor.referee: Assis, Paulo Santos
Lemos, Leandro Rocha
Castro, Fernando Andrade de
Murta, Jorge Luiz Brescia
Gomes, Helton Cristiano
Citation: SILVA, Guilherme Liziero Ruggio da. Utilização de moinha de biorredutor e pneu inservível na produção de coque metalúrgico. 2016. 188f. Tese (Doutorado em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2016.
Abstract: O coque é um produto intermediário numa usina integrada, produzido a partir de misturas de carvões metalúrgicos, formuladas para atender tanto as condições operacionais do processo de coqueificação como os requisitos de qualidade do processo de produção de gusa. No atual cenário acirrado de competitividade, umas das linhas para redução do custo da mistura de carvões é o desenvolvimento de matérias-primas alternativas nacionais que minimizem o custo do coque, e consequentemente, do gusa. A utilização de pneus inservíveis na mistura de carvões sugere uma rota de destinação ecologicamente correta a fim de mitigar o impacto causado pelo acúmulo de pneus no meio ambiente, além de uma alternativa para redução de custos de produção do coque metalúrgico. Por outro lado, o Brasil é o maior produtor mundial de carvão vegetal, produzido a partir do processo de carbonização da madeira. Em sua produção, por ser um material muito friável, desde sua obtenção nas carvoarias até seu efetivo consumo nos Altos-Fornos, gera-se 25% deste combustível com granulometria abaixo de 9mm, conhecida como moinha de carvão vegetal. Neste contexto, o presente trabalho avaliou a adição de pneus inservíveis e moinha de carvão vegetal como aditivos alternativos e inovadores nas misturas de carvões para produção de coque metalúrgico. Foram realizados enfornamentos, em escala piloto, com pneu moído em 4 níveis e 3 granulometrias, com objetivo de avaliar o impacto sobre a qualidade do coque, especialmente sobre a Resistência após reação com CO2 (CSR) e a Resistencia mecânica a frio (DI 150-15). Adicionalmente, avaliou-se a resistência mecânica à compressão, além da análise da interface pneu-matriz carbonosa através da microscopia eletrônica de varredura (MEV). Também foram analisados os impactos sobre a qualidade do coque metalúrgico causados pela adição de carvão vegetal em 4 níveis e 2 granulometrias. Os resultados mostraram a viabilidade técnica da adição de até 3% do pneu médio (20-30mm) com a malha de aço, com significativa elevação da resistência mecânica a frio do coque e que a adição da biomassa de moinha de carvão vegetal, com 70% < 2,83mm e em até 2% é tecnicamente viável, além de contribuir para a o balanço de emissões de CO2 na produção do ferro gusa.
metadata.dc.description.abstracten: The Coke is an intermediate product in an integrated plant, produced from metallurgical coals blends, formulated to meet both the operating coke process conditions and the quality requirements of the hot metal production process. In the current fierce competitive scenario, one of the lines to reduce the coal blend cost is the development of domestic alternative raw materials to minimize the coke cost and hence the hot metal. The use of unserviceable tires in the coal blend suggests an ecologically correct destination route to mitigate the impact caused by the tires accumulation in the environment, as well as an alternative to reduce metallurgical coke production costs. On the other hand, Brazil is the world's largest charcoal producer, produced from the wood carbonization process. Being a very friable material, from its obtaining in industries until its effective consumption in the blast furnaces, the charcoal production generates about 25% of this fuel with size below 9mm, known as charcoal fines. In this context, this work evaluated the scrap tires and charcoal fines addition as alternative and innovative additives in coal blends for the metallurgical coke production. A pilot scale was used to evaluate the impact on the coke quality, especially on the strength after reaction with CO2 (CSR) and the cold mechanical strength (DI 150-15). In addition, the mechanical strength to compression was evaluated, as well as the tire-carbonaceous interface analysis through scanning electron microscopy (SEM). The impacts on the quality of metallurgical coke caused by the charcoal addition in 4 levels and 2 sizes were also analyzed. The results showed the adding technical feasibility up to 3% of the tire (20-30mm) with the steel mesh, with a significant increase in the cold mechanical strength of the coke. The charcoal fines addition with 70 % < 2.83mm and up to 2% is technically feasible, in addition to contributing to the CO2 emissions balance in hot metal production.
Description: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/7317
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo autor, 02/03/2017, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante.
Appears in Collections:REDEMAT - Doutorado (Teses)

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