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Título: Análise da adição de piche sólido em uma mistura de carvões para produção de coque metalúrgico.
Autor(es): Cruz, Lucas Vinícius da
Orientador(es): Assis, Paulo Santos
Campos, Alex Milton Albergaria
Silva, Guilherme Liziero Ruggio da
Barbosa, João Paulo Elias
Membros da banca: Assis, Paulo Santos
Silva, Gilberto Henrique Tavares Álvares da
Gameiro, Danton Heleno
Murta, Jorge Luiz Brescia
Palavras-chave: Carvão - piche solido
Metalurgia - coque
Siderurgia
Biomassas
Data do documento: 2023
Referência: CRUZ, Lucas Vinicius da. Análise da adição de piche sólido em uma mistura de carvões para produção de coque metalúrgico.2023. 50 f. Monografia (Graduação em Engenharia Metalúrgica) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2023.
Resumo: A produção de coque Metalúrgico nas usinas integradas tem um grande destaque e importância no contexto sistêmico do processo. O custo de produção do coque dentro do processo de obtenção do aço representa uma grande parcela, devido à alta demanda de matéria-prima de qualidade, pois são importadas de outros países. Por isso, o estudo de novas tecnologias e subprodutos derivados das coquerias, que são extraídos no processo, podem ser alternativas que podem ajudar a diminuir custos, melhorar a qualidade do coque ou otimizar o processo. O piche é um subproduto extraído das coquerias e tratado em indústrias carboquímicas que têm uma ampla aplicação na indústria. Uma de suas aplicações é explorar a capacidade aglutinante para produção de outros produtos. Este trabalho visa explorar esta característica adicionando o piche sólido em uma mistura de carvões, para obtenção de coque metalúrgico, sobretudo na presença de carvão vegetal, aqui chamado de biorredutor ou moinha de carvão vegetal. O experimento consiste em adicionar o piche em sua forma sólida em diferentes proporções em uma mistura de carvão para observar o seu comportamento por meio de análises das propriedades do coque obtidos para as diferentes composições de mistura. Inicialmente o teste foi realizado em escala piloto em um forno elétrico. As misturas enfornadas para produção do coque são compostas por uma mistura base de carvões, biorredutor (moinha de carvão vegetal) e o piche sólido em diferentes proporções. A partir dos resultados apresentados e analisados foi constatado que o piche sólido favoreceu para a qualidade do coque, onde o mesmo, foi produzido com carvão mineral e biorredutor em alguns parâmetros como CSR, CRI, DI, cinzas e enxofre com uma composição de 1% de piche sólido na mistura, entretanto com a composição de 2% de piche há uma variação nos parâmetros o que não é considerado benéfico para a aplicação em um processo industrial. O teste industrial constatou um controle de qualidade do coque eficiente utilizando na mistura um blend de biorredutor e piche sólido britado representando 2% da mistura total para a produção de coque metalúrgico. Entretanto a metodologia aplicada no teste industrial se mostrou ineficiente em questões operacionais onde houve comprometimento do silo de estocagem do material com piche, havendo formações de aglomerados em grandes tamanhos afetando a saída de material, afetando a saúde do equipamento e principalmente a segurança do operador. Por fim, constata-se que o piche é um bom aglutinante, porém novas formas de execuções industriais devem ser desenvolvidas para melhora do processo.
Resumo em outra língua: The production of metallurgical coke in the integrated plants is of great prominence and importance in the systemic context of the process. The coke production cost within the process of obtaining steel represents a large portion, due to the high demand for quality raw materials, as they are imported from other countries. Therefore, the study of new technologies and by-products derived from coke ovens, which are extracted in the process, can be alternatives that can help reduce costs, improve coke quality or optimize the process. Pitch is a by-product extracted from coke ovens and treated in carbon-chemical industries that have a wide application in industry. One of its applications is to explore the binding capacity for the production of other products. This work aims to explore this characteristic by adding solid pitch to a mixture of coals, to obtain metallurgical coke, especially in the presence of charcoal, here called bio-reducer or charcoal mill. The experiment consists of adding pitch in its solid form in different proportions to a coal mixture to observe its behavior through analysis of the properties of the coke obtained for the different mixture compositions. Initially, the test was carried out on a pilot scale in an electric furnace. The mixtures kilned for coke production are composed of a base mixture of coals, bio-reducer (charcoal grind) and solid pitch in different proportions. From the results presented and analyzed, it was verified that the solid pitch favored the quality of the coke, where it was produced with mineral coal and bioreducer in some parameters such as CSR, CRI, DI, ash and sulfur with a composition of 1% of solid pitch in the mixture, however with the composition of 2% of pitch there is a variation in the parameters which is not considered beneficial for the application in an industrial process. The industrial test found an efficient quality control of the coke using a blend of bio-reducer and crushed solid pitch representing 2% of the total mixture for the production of metallurgical coke. However, the methodology applied in the industrial test proved inefficient in operational matters where the material storage silo with pitch was compromised, with the formation of agglomerates in large sizes affecting the material output, affecting the health of the equipment and mainly the operator's safety. Finally, it appears that pitch is a good binder, but new forms of industrial execution must be developed to improve the process.
URI: http://www.monografias.ufop.br/handle/35400000/5913
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