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Title: Efeito da adição de pó de balão na combustibilidade do carvão pulverizado injetado no alto-forno.
Authors: Silva, Hárley Philippe Santos da
metadata.dc.contributor.advisor: Assis, Paulo Santos
Keywords: Altos-fornos - carvão pulverizado
Combustíveis sintéticos
Pó de coletor
Issue Date: 2016
metadata.dc.contributor.referee: Assis, Paulo Santos
Roa, Daniel Bretas
Soares, Jaqueline dos Santos
Citation: SILVA, Hárley Philippe Santos da. Efeito da adição de pó de balão na combustibilidade do carvão pulverizado injetado no alto-forno. 2016. 98 f. Dissertação (Mestrado em Ciências – Física de Materiais) – Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2016.
Abstract: A siderurgia foi e continua sendo uma indústria essencial para o Brasil, na medida em que é o alicerce de várias cadeias produtivas, tais como a automotiva, a da construção civil, a de bens de capital, dentre outras. O ferro-gusa é uma das principais matérias-primas para fabricação do aço. A rota de produção deste material via alto-forno continua sendo a mais utilizada em todo o mundo. O alto-forno é um tipo de forno de cuba empregado na produção de ferro-gusa, pela fusão redutora de minérios de ferro em presença de carvão vegetal ou coque. Como produto dessa fusão, obtém-se escória e ferro-gusa líquidos pelo cadinho e poeiras e gases no topo. O processo de Injeção de Carvão Pulverizado, que será referido como ICP (em inglês, PCI = Pulverized Coal Injection), consiste na injeção de combustíveis auxiliares nas ventaneiras do alto-forno para minimizar o consumo de combustíveis fósseis e aumentar a eficiência de combustão. Este processo traz benefícios de ordem econômica, técnica e ambiental para a siderurgia, um dos setores da indústria que responde pelas maiores emissões de dióxido de carbono (CO2) para a atmosfera. Na siderurgia, o esforço para modernização tecnológica e da adoção das melhores práticas de gerenciamento ambiental é constante. As siderúrgicas integradas geram diversos tipos de resíduos sólidos e, em grande quantidade. Alguns desses resíduos são parcialmente reciclados como adição à carga da sinterização de minérios, porém com prejuízos à boa prática operacional. A história da relação de indústrias com o meio ambiente tem demonstrado que os impactos ambientais resultantes das atividades produtivas podem vir a comprometer o futuro do planeta. Desta forma, todos os esforços na busca de promover o desenvolvimento sustentável devem ser prioritários, tanto a nível acadêmico, profissional, como político-social. Uma tendência crescente na ICP é a utilização de misturas de carvões com o objetivo de alcançar um desempenho global mais eficiente do que o alcançado pelo uso de carvões individuais. Além disso, a conscientização ambiental da necessidade de se reduzir as emissões de CO2 tem levado à busca pela substituição, mesmo que parcial, de combustíveis fósseis por outras fontes de energia. O pó de balão ou pó do coletor é um resíduo gerado no processo de limpeza do gás de alto-forno. É comum ser reciclado como material de adição na carga das Sinterizações de minérios. Visto que o pó de balão desempenha a função de combustível na mistura à sinterizar, decidiu-se avaliar se seria capaz de exercer essa mesma função quando misturado ao carvão pulverizado do alto-forno e substituir parte dessa massa de carvão. O pó foi inicialmente caracterizado física e quimicamente. A seguir, avaliou-se a combustibilidade do carvão para ICP quando este recebeu a adição do pó. Este trabalho teve por objetivo caracterizar o pó de balão e avaliar o impacto de sua adição na combustibilidade do carvão pulverizado injetado no alto-forno. Para o estudo, foram utilizadas amostras de carvão mineral e pó de balão. Os resultados obtidos demonstraram que a adição do pó prejudicou a combustibilidade do carvão pulverizado.
metadata.dc.description.abstracten: The technology to inject pulverized coal (PCI) at tuyeres of blast furnaces is used in steel plants all over the world focusing to reduce the consumption of coke and consequently to reduce the carbon dioxide (CO2) emissions and reduce the pig iron cost. The pig iron is one the main raw materials to produce steel. The pig iron production using blast furnace is one of the processes more used in all over the world. The blast furnace (BF) is a kind of shaft furnace used to produce pig iron, through the reducer fusion of iron ore using charcoal or coke. The products of the BF are melted pig iron and slag in the hearth and dust and gases on the top. The Pulverized Coal Injection (PCI) process is the injection of auxiliary fuels through tuyeres of BF to reduce the fossil fuels consumption and to improve the combustion efficiency. This process brings economical, technical and environmental benefits for the steel plant, one of the industrial sectors which answer by biggest emissions of CO2 for the atmosphere. In steel plants, the effort to have technological modernization and taking steps to improve the environmental management is constant. The integrated steel plants generate solid wastes in several types and in big quantities. Some of these wastes are partially reused like addition at burden of the iron ore sinter plant, but causing some prejudice on the good operational practice. The history from relation of industries with the environment show that environmental impacts resultants by the production activities can compromise the planet future. This way, all efforts to promote the sustainable development should be priority in academic, professional or political-social level. A crescent trend at PCI is using coal mixture to achieve a global performance more efficient than the achieved using only one coal. Furthermore, the environment awareness to reduce the emissions of CO2, take to replace fossil fuels by other energy sources. The dust from BF or dust from catcher is a waste generated at gas cleaning system of BF. It’s very common it be reused like addition at burden from iron ore sinter plants. Looking for other alternatives that have benefits to reuse this material, the waste was analyzed in the physics quality and chemical quality. Furthermore, was evaluated the combustibility from coal for PCI when it’s mixed with dust from catcher. The aim on this job, is characterize the dust from catcher and to evaluate the impact when it’s added on mineral coal injected in the blast furnace. For the research, were used samples of mineral coal and dust from catcher. The results showed that the addition of dust from catcher damaged the mineral coal combustibility.
Description: Programa de Pós-Graduação em Ciências – Física de Materiais. Departamento de Física, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/8472
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo autor(a), 07/03/2017, 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. Não permite a adaptação desta.
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