Coal blend bulk density is an important property in the coking process. Some variables, such as moisture and particle size, which are controlled or measured in the coal beneficiation process in steel mills, exert a strong influence on this feature. This study aims to understand the density variation of coal blends by the influence of moisture and particle size when using dry and wet bases. The investigations showed that higher density can be reached when drying the coal blend or even with excess of moisture by an agglomeration process. However, for a coal blend of lower moisture content, such as 4%, the better effects on the coking process are evident. Changes on the density from particle size require care, since they can fall in a region of high density achieved by larger particles or in a region with excess coal fines, where either or both can compromise the coke quality.
Marina do Carmo Carias 4 ResumoEste trabalho foi realizado a partir da identificação do problema da alta geração de resíduos cafeeiros e de emissão de gases poluentes pelas indústrias siderúrgicas. Ao analisar as emissões nacionais de sistemas de energia, observou-se que o segmento da indústria de aço tem uma importante participação devido ao alto consumo de carvão metalúrgico e coque no balanço energético. O projeto teve como objetivo utilizar duas biomassas, a casca de café e o carvão vegetal, como uma fonte de energia no processo de redução do minério de ferro, através da injeção de finos pulverizados pelas ventaneiras de altos-fornos. O cafeeiro e a planta de eucalipto são fontes renováveis, ao contrário do carvão mineral, e através da fotossíntese capturam o gás CO 2 da atmosfera, reduzindo parte da poluição causada pelos altos-fornos à coque. Para simular a possibilidade de injetar as biomassas estudadas, um simulador de injeção de materiais pulverizados foi utilizado. Foram utilizadas, também, técnicas para caracterizar os materiais, como classificação granulométrica, combustão, calorimetria, análise de gás, superfície específica, microscópica e química. Através do estudo, esta pesquisa mostra que a casca de café pode ser injetada em altos-fornos substituindo parcialmente a moinha de carvão vegetal. Palavras-chave: Alto-forno; Injeção; Casca de café; Carvão vegetal. UTILIZATION OF COFFEE HUSK AND CHARCOAL AS REDUCING AND ENERGETIC MATERIAL IN INJECTION OF PULVERIZED MATERIAL IN TUYERES FOR BLAST FURNACE AbstractThis present paper was accomplished from the identification of the problem of high generation of coffee waste and greenhouse gas emissions by the steel industry. By analyzing the national energy system emissions, it was observed that the steel industry segment has an important role due to the high consumption of charcoal and coke in the energy balance. The project aimed to use two biomasses, coffee husk and charcoal as a source of energy in the iron ore reduction process through fine injection sprayed by tuyeres of blast furnaces. The coffee and eucalyptus plant are renewable, unlike coal, and through photosynthesis capture the CO2 gas from the atmosphere, reducing of the pollution caused by the blast furnace to coke. To simulate the possibility of injecting the biomasses studied, an injection simulator pulverized material was used. We used also techniques to characterize the materials as size, combustion calorimetry gas analysis, specific surface, microscopic and chemical classification. Through the study, this research shows that coffee husk can be injected into blast furnaces partially replacing charcoal.
ResumoPara uma operação estável do alto-forno, o coque é requerido ser de alta qualidade em relação à sua resistência e preservação de granulometria Este trabalho propõe uma metodologia para avaliar o nível de resistência e estabilização do coque, aqui chamado de Cracking. Esta metodologia é única e segue os critérios de processo da Gerdau Ouro Branco. A metodologia de Cracking provou ser muito útil e aplicável tecnicamente para se determinar o grau de estabilização do coque. Além disso, o trabalho de amostragem levou a oportunidades de melhoriana rota da matéria-prima ao Alto-forno. Palavras-chave:Coque metalúrgico; Estabilização Mecânica; Coqueria; Alto-forno. STUDY OF METALLURGICAL COKE STABILIZATION AbstractFor a stable performance of the blast furnace, coke is required to be of high quality regarding its strength and particle size preservation.This work purposesa methodology to evaluate the level of resistance and mechanical stabilization of coke, here called to cracking.This methodology is unique and follows the processing criteria of the Gerdau Ouro Branco.The Cracking methodology has proved to be very useful and technically applicable to determine the degree of coke stabilization. Furthermore, the sampling work has led to opportunities for improvement in the route from raw materials to the blast furnace.
Marina do Carmo Carias 4 Resumo 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. Os resultados mostraram que o melhor coque foi produzido pela adição 3% de pneu médio (20 a 30 mm) com malha de aço, o que levou a uma estrutura reforçada do coque, e, portanto, de alta resistência. Palavras-chave:Coque; Mistura de Carvão; Pneu inservível; Qualidade do coque.
Resumo Recentes problemas enfrentados na coqueria estão relacionados com a disponibilidade de recursos, preço e qualidade de carvões, e preocupações ambientais que tem levado ao desenvolvimento de pré-tratamento de carvões.Com o objetivo de utilizar carvões não ou pouco coqueficáveis (semi soft cokingcoal), tecnologias para aumento de densidade têm sido aplicadas como briquetagem e controle de umidade de carvão (CMC), nas quais tem provado seus benefícios na produção de um coque metalúrgico resistente. Este trabalho mostrou que coque de alta qualidade em relação à parâmetros de densidade, resistência após reação com CO 2 (CSR), drum index (DI) e % coque > 25mm, foi produzido a partir da adição de 20% de briquetes na mistura de carvões.Para aqueles produzidos a partir do CMC, coque com 4% de umidade apresentou melhores propriedades em relação ao coque com excesso de umidade. Foi revelado que o efeito de 20% de briquetes na qualidade do coque é equivalente a produção de coque com 4% de umidade na mistura. Além disso, as características apresentadas pelo processo de CMC neste trabalho, o classifica como a melhor aplicação em coqueria em relação à briquetagem. Palavras-chave:Mistura de carvão; Qualidade do coque; Briquetagem; Controle de umidade de carvão.
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