Navegando por Autor "Campos, Alex Milton Albergaria"
Agora exibindo 1 - 9 de 9
Resultados por página
Opções de Ordenação
Item Adição de resíduos agroindustriais pós-pirólise em misturas de carvões para a produção de coque metalúrgico.(2023) Campos, Alex Milton Albergaria; Assis, Paulo Santos; Silva, Guilherme Liziero Ruggio da; Assis, Paulo Santos; Assis, Carlos Frederico Campos de; Figueiró, Clarissa Gusmão; Silva, Guilherme Liziero Ruggio da; Murta, Jorge Luiz Brescia; Silva, Gilberto Henrique Tavares Álvares daEm usinas siderúrgicas integradas a coque, o carvão mineral tem papel fundamental principalmente na produção de coque metalúrgico, que é utilizado nos altos-fornos para produção do ferro gusa. O coque é produzido a partir de misturas carvões minerais com diferentes propriedades, formuladas para atender os requisitos operacionais do processo de coqueificação e a garantir a qualidade do ferro gusa produzido nos altos-fornos. Além disso, está mistura deve ter o menor custo possível uma vez que a maior parte do carvão metalúrgico utilizado no Brasil é importado, representando assim uma grande parcela do custo do aço. O grande desafio do setor é obter misturas de carvões que atendam a coqueria e produzam coque com alta qualidade e baixo custo. Outro desafio é relacionado as emissões de CO2. A siderurgia é responsável por cerca de 10% das emissões de CO2 no mundo e precisa rever seus processos e matérias-primas para se adequar à nova ordem ambiental do mundo. Uma das estratégias para a siderurgia, e particularmente coquerias, é a substituição de parte do carvão mineral utilizado por biomassa. Uma das fontes de biomassas são os rejeitos do agronegócio que são produzidos em grande quantidade e, como já foi provado por alguns autores, pode ser utilizado nos processos siderúrgicos. O Brasil é um grande produtor agrícola e, consequentemente, de biomassas. São produzidas cercas de 500 milhões de toneladas de rejeitos agrícolas na américa latina, sendo mais da metade no Brasil. Além disso, o Brasil tem uma importante participação na indústria siderúrgica (9o maior produtor em 2022), o que mostra que é possível aliar a produção de aço com o agronegócio tendo ganhos ambientais e econômicos. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo produzir e caracterizar o coque metalúrgico em escala piloto com diferentes proporções das biomassas, pós-pirolise, casca de café, casca de eucalipto, bagaço de cana e rejeitos do processamento do milho. Além disso, mostra uma revisão atualizada da literatura levantando as principais questões sobre o tema e uma análise da viabilidade técnica, econômica e ambiental do uso da biomassa nas misturas de carvões para a produção de coque metalúrgico. O estudo mostra que ao aumentar a proporção de biomassa no coque tem se uma diminuição do CSR, associado ao aumento da porosidade do coque devido a estrutura porosa intrínseca da biomassa. Por fim, será possível notar que o uso de 2% do resíduo de milho e da casca de eucalipto pode ser considera, uma vez que a queda da qualidade do coque não inviabiliza o seu uso.Item Analysis of the influence of biomass addition in coal mixture for metallurgical coke production.(2021) Campos, Alex Milton Albergaria; Assis, Paulo SantosMetallurgical coke is a common material used for hot metal production in blast furnaces. In addition to the fuel function, it has a physical assignment, supporting the load inside the reactor, and chemical, supplying carbon to hot metal. However, due to growing discourse on environmental issues, the production of hot metal via coke blast furnace has been in evidence. This process is responsible for about 70% of CO2 emissions in steelmaking. On the other hand, biomasses are materials that are available in different ways in nature and considered neutral in CO2 emissions since they absorb this gas and release oxygen in the photosynthesis process. Thus, a viable alternative in the short term is the partial replacement of the coal used in coke production with biomass, which would generate environmental gains, and guarantee the sustainable production. Therefore, this work aims to show several published researches using biomass in coke production. The effects that biomass has on the properties of coke will be emphasized, and at the end, an environmental analysis will be shown with the possible use of biomass. It will be possible to see that it is possible to substitute between 2 and 10% of the coal for biomass, producing coke with the characteristics required in the blast furnace.Item Avaliação térmica e estrutural de portas secas usadas em fornos de reaquecimento de placas para laminação de tiras de aço a quente.(2022) Carvalho, Lays Augusta Leal; Assis, Paulo Santos; Campos, Alex Milton Albergaria; Assis, Paulo Santos; Ferreira, Carlos Roberto; Murta, Jorge Luiz BresciaOs materiais refratários são amplamente utilizados em indústrias siderúrgicas pois além de resistirem a situações que envolvem elevadas temperaturas, são desenvolvidos para atenderem as demandas associadas à resistência mecânica. Assim, para que os fornos e os equipamentos siderúrgicos tenham uma boa performance, é necessário que eles sejam revestidos com materiais refratários apropriados, e uma instalação economicamente viável. Na laminação de tiras a quente, os fornos de reaquecimento de placas utilizam refratários, de várias composições, compatíveis com as solicitações de uso. E, nesses fornos, as portas de desenfornamento requerem atenção especial por se encontrarem em um ambiente agressivo quimicamente, de temperaturas e de tensões variadas. Comumente são usadas portas refrigeradas a água, que possuem algumas desvantagens quanto à manutenção e ao uso constante de água, porém há a alternativa do uso de uma porta seca que apresentam muitas vantagens em relação a porta refrigerada, trazendo ganhos econômicos e ambientais. Sendo assim, este trabalho tem por objetivo, através do estudo térmico e estrutural e da análise da qualidade de fabricação e montagem dos blocos refratários, de avaliar o uso da porta seca nos fornos de reaquecimento da laminação de tiras a quente da ArcelorMittal Tubarão. A metodologia foi realizada através de modelagem computacional utilizando Ansys, com base nas temperaturas em que as portas de desenfornamento estão submetidas e outras variáveis do sistema de refratamento adotado. Assim, de posse de informações como densidade, temperatura interna do forno, temperatura ambiente, coeficiente de convecção entre a porta e o ambiente e emissividade da estrutura, foi possível fazer a modelagem térmica e estrutural da porta utilizando o software e selecionar os materiais de revestimento para o forno de reaquecimento para laminação de tiras a quente.Item Blast furnace’s replacement rate calculation for biomasses based on chemical and thermal properties.(2021) Campos, Alex Milton Albergaria; Barbosa, João Paulo Elias; Assis, Paulo SantosThe injection of pulverized materials in blast furnaces is a technique that has been used in iron making for reducing costs with reducing fuels and allows greater operational control. To be injected, the material needs some chemical, physical and thermal characteristics for the process. However, biomass presents as an economical and environmentally viable alternative to replace part of the coal used in this process. One variable analyzed in the reduction process is the replacement rate (RR), which is the amount of coke saved loading on the top of the reactor per quantity of material injected. There are some mathematical models for calculating the replacement rate based on properties, which are results of studies in determined blast furnaces. This work will show some calculations for replacement rate of biomasses using formulas from the literature. Some results show the technical feasibility for the use of biomass in blast furnaces.Item Economic and environmental analyses of biomass torrefaction for injection as pulverized material in blast furnaces.(2021) Campos, Alex Milton Albergaria; Khozhanov, Nietbai; Assis, Paulo Santos; Tursunbaev, Khambar; Masatbayev, MuratbekBiomass was the first material used as a fuel by humanity, being replaced by fossil fuels after the industrial revolution. With the growing of environment discursions and the effects of CO2 emissions, biomass has been gaining strength as a potential alterna- tive to fossil fuels, especially for steelmaking, which is responsible for about 5 to 10% of all CO2 emitted. It is known that biomass, compared to fossil fossils, has a higher volatile content, high moisture and lower calorific value. On the other hand, it has a higher hydrogen content and lower sulfur content (important for the steel industry), in addition it is considered neutral in CO2 emissions. Torrefaction, heating biomass at a temperature between 200-280°C in an oxygen free atmosphere, is an interesting treat- ment to adapt biomasses for use in the steelmaking processes, mainly in the pulverized material injection into the blast furnace. PCI is an extremely important process for the production of iron in the blast furnace, due to its ability to reduce coke consumption and optimize the operation of the reactor. This article comes with the purpose of pre- senting a bibliographic review about PCI technique, torrefaction process, biomasses and its applicability in the steel industry. In addition, an economic and environmental analysis of the possible use of biomass in steelmaking processes will be presented. Results shows that the use of torrefied biomass in the injection process is interesting, generating savings of 10 dollars and reduction of 264kg in CO2 emissions per ton of hot metal, with a replacement of 50% of the coal used by biomass.Item Influência da adição da casca e do rejeito da semente da Moringa oleifera após extração do óleo em carvões minerais utilizados para injeção em altos-fornos a coque.(2018) Campos, Alex Milton Albergaria; Novack, Kátia Monteiro; Assis, Paulo Santos; Novack, Kátia Monteiro; Silva, Guilherme Liziero Ruggio da; Assis, Carlos Frederico Campos de; Assis, Paulo SantosA Moringa oleifera é considerada, em muitos lugares, como a árvore da vida. Esta planta arbórea da família das Moringaceas possui inúmeras aplicações na área da saúde e na alimentação. Algumas de suas utilidades mais nobres estão relacionadas a remédios fitoterápicos e nutrição em países onde a desnutrição infantil é um problema, sendo utilizado desde suas folhas e frutos até sua raiz e caule, porém, o seu produto considerado mais nobre é o óleo. Para a extração do óleo pode ser usado o processo de extração mecânica (utilizando uma prensa mecânica) ou a extração por solvente. Durante este processo são gerados alguns rejeitos como a casca da semente e a torta da semente após a extração do óleo. Com isto, este trabalho tem o objetivo de caracterizar estes rejeitos para avaliar o seu uso em misturas de carvões minerais para a injeção em altos-fornos. Foram feitas análises imediata, elementar, TGA e poder calorífico da casca, do rejeito após extração do óleo e de uma mistura de carvões minerais própria para injeção em altos-fornos. Além disso, foram testadas em um simulador físico para a injeção de materiais pulverizados misturas contendo 20, 30 e 40% das biomassas na mistura de carvões. Foi possível constatar que a os rejeitos da moringa possuem maior teores de voláteis e de hidrogênio, além de um baixo teor de carbono e poder calorífico quando comparado com o carvão mineral. Apesar disso, o uso de 40% da casca da moringa na mistura de carvões minerais apresentou uma taxa de combustão melhor que a do taxa do carvão mineral puro, podendo ser utilizada na injeção de materiais pulverizados no alto-forno reduzindo as emissões de CO2 e gerando uma economia da ordem de 20 milhões de dólares anuais, quando a taxa de substituição é considerada 1, com a substituição parcial do carvão mineral neste processo.Item Potencial utilization of the husk from moringa oleifera seed in blast furnace injection.(2018) Campos, Alex Milton Albergaria; Novack, Kátia Monteiro; Assis, Paulo SantosMoringa oleifera is known as the tree of life for its numerous applications in the pharmaceutical, cosmetic and nutritional industries. The husk has some chemistry properties that are interesting to use in the energy generation. However, coal is the most used material for blast furnace injection, which is a non-renewable fossil fuel and emits a huge amount of greenhouse gases. The use of the husk from Moringa oleifera seeds have positive environmental and economic effects as renewable sources of fuel. This study aims at characterizing the husk from Moringa oleifera seed and evaluating its use as a pulverized material injection for the blast furnace. Initial results show that this material has a good combustion rate, high volatiles and hydrogen content. Despite the carbon content and calorific value been lower than coal, it is possible to use 40% of the husks in the injection with the coal mixture, reducing 30% of CO2 emissions in the injection process.Item Quality evaluation of metallurgical coke produced with sawdust and different mixtures of coal.(2021) Carvalho, Lays Augusta Leal; Campos, Alex Milton Albergaria; Assis, Paulo SantosThe present research is dedicated to analyzing the addition of sawdust biomass, which is a carbonaceous raw material that may be used in coal blends for the production of metallurgical coke, preserving the required quality, with lower cost. The quality of metallurgical coke may be determined by the efficiency of its chemical, physical and thermal functions inside the blast furnace. For the production of hot metal, any modification in the constituents of the raw materials may have a direct influence on the blast furnace productivity and in the final quality of steel. From the thermal degradation analyzes such as coke reactivity index (CRI) and coke strength reaction (CSR), cold resistance (DI) and immediate analyzes, it may define the quality of metallurgical coke produced with biomass aiming at relating the parameters that interfere in the particularities of the material function in the blast furnace. Some results show that it is possible to use 2% of eucalyptus sawdust in the coal mixture.Item Selection of materials for blast furnace injection using quality indicators.(2019) Campos, Alex Milton Albergaria; Novack, Kátia Monteiro; Assis, Paulo SantosThe injection of pulverized materials is a technique used in most of the blast furnaces in the world to reduce coke and charcoal consumption. In addition, injection is one of the main variables of the blast furnace heat control. Coal is the most used material for the injection, but some industries have been attempting to use other materials, usually mixtures, in order to reduce the total dependence on it. The quality of the injected material influences some operational parameters, such as the permeability, the heat control, and also the quality of the hot metal produced. Due to these factors, the strategy and quality of these materials should be planned and evaluated using quality indicators to achieve good production, with low cost and environmental impact. In this context, there is a large number of researches on different materials, especially waste from iron and steelmaking processes, among others. Herein, some quality indicators of different materials tested on industrial and laboratory scales were analyzed compared, and the feasibility of using new materials injected into the blast furnace was discussed.