Utilização de carvões da jazida de Chico-Lomã para a produção de coque

Abstract

O presente trabalho tem como objetivo geral avaliar a viabilidade técnica da utilização de carvões provenientes da Jazida de Chico-Lomã para a produção de coque de alto-forno. Numa primeira etapa foi realizada uma ampla caracterização, sob o ponto de vista do processo de coqueificação, de amostras de carvões retiradas da 2a e 6a camadas dessa jazida (denominados CL2 e CL6) . Foi verificado que esses carvões apresentavam fracas propriedades aglutinantes devido a seu baixo grau de carbonificaçào e alto teor de componentes inertes para a coqueificação. Portanto, o aproveitamento dos carvões CL2 e CL6 para a produção de coque foi efetivado através da sua participação em mistura de carvões coqueificantes. Isso foi conduzido de duas formas, através de ensaios denominados de substituição e de adição. No primeiro caso foram substituídos determinados carvões da mistura-base de coqueificação enquanto no segundo, foram adicionadas quantidades crescentes dos carvões CL2 e CL6. A fim de avaliar a influência desses carvões sobre a estrutura e as propriedades dos coques produzidos em um fomo-piloto de carbonização, foram utilizados ensaios rotineiros da indústria siderúrgica e técnicas de caracterização da estrutura de materiais carbonosos. A substituição de um carvão importado de propriedades similares, num teor de 10%, pelo CL2. proporcionou uma significativa melhoria em todas as propriedades do coque. Dos ensaios de resistência mecânica empregados, somente o ensaio de resistência em tambor detectou uma queda considerada significativa a partir de 10% de adição. Foi verificado que a adição dos carvões de Chico-Lomã agiu no sentido de um aumento pronunciado da reatividade dos coques produzidos e, por conseqüência da diminuição da resistência após a reação do coque, a partir de 5% de adição. Isto foi atribuído ao ataque preferencial do CO2 aos componentes isotrópicos e inertes do coque. Um melhor aproveitamento do carvão de Chico-Lomã na composição do coque seria possível através da otimização da sua interação com a mistura-base.

The present work has as general target to evaluate the technical viability of the use of coals from Chico-Lomã Coalfield for the blast-furnace coke production. In a first stage a wide characterisation of samples from two seams at the Chico-Lomã Coalfield (named CL2 and CL6) was carried out, under the point of view of the cokemaking process. It was verified that those coais presented weak caking properties due to its low rank degree and high inert components. Therefore, the use of the CL2 and CL6 coals for the coke production was done through to its participation in blends of coking coals, in experiments named substitution and addition. In the first case certain coals of the blend was substituted for the CL coals, while in the second, increasing amounts of the CL coals were added in the original blend. In this sense, a complete characterisation of the blends that included them was done. Afterwards, the cokes produced in a pilot-scale oven were evaluated and their properties were correlated to their structures. The substitution of an imported coal of similar properties, in a content of 10%, for the CL2, provided a significant improvement in all the properties of the coke. The chemical composition of cokes with CL2 and CL6 addition wasn't substantially altered. From all tests of mechanical strength, only the DI presented a light fall, proportional to the amount of CL added to the coai blend. The addition of CL coals acted mainly in the sense of causing an accentuated increase in reactivity (CRJ) and, as a consequence, a depletion in coke strength after reaction (CSR), dueto changes in the coke texture. It's possible to use significant amounts ofthe Chico-Lomã coals in coke production, since the coal blend is optimised in function of these coais.