Quantificação por DRX dos componentes carbonosos presentes no pó de balão do alto-forno

Abstract

A difração de raios X (DRX) é uma técnica padrão para caracterizar a estrutura cristalina dos materiais. Ela também pode ser utilizada para quantificar o tamanho dos cristalitos (Lc ) dos materiais carbonosos. Este trabalho tem por objetivos identificar e quantificar os componentes carbonosos (char e finos de coque) presentes no pó de balão do Alto-forno (AF) pelas técnicas de DRX e de análise elementar de carbono. As partículas coletadas no pó de balão do AF, compostas por char, finos de coque e outros, foram fracionadas e analisadas quimicamente. Posteriormente, as frações foram moídas, desmineralizadas e analisadas por DRX. Amostras de char produzidas em laboratório e coque foram utilizadas como padrões para a quantificação. A técnica utilizada revela as diferenças na dimensão dos cristalitos destes materiais carbonosos, que a estrutura do coque é mais ordenada que a estrutura do char. Com base nessas diferenças podem-se quantificar as proporções de char e finos de coque no pó de balão do AF. A DRX permite quantificar, para o pó de balão em estudo, que 93% da matéria carbonosa se encontra na forma de coque e 7%, na forma de char. Palavras-chave: Char; Coque; Difração de raios X; Injeção de carvão pulverizado.

X-ray diffraction (XRD) is a standard technique of characterizing structure of materials. The aim of this work is to identify and quantify carbonaceous components (coal, char and coke fines) in the off-gas blast furnace (BF) through the use of the XRD technique and ultimate analysis. The dust collected in the off-gas BF, which contains char, coke fines, metallic oxides, etc., was fractioned and chemically analyzed. In addition, the fractions were grounded, demineralized and analyzed by ultimate analysis and XRD. This technique reveals differences in crystallite size of the carbonaceous materials. The coke structure shows to be more ordered (bigger Lc ) than the char structure. Based on these differences, it is possible to quantify the fines proportions of char and coke in the blast furnace flue dust. The estimated char proportion in the carbonaceous material of the flue dust is 7%.