Adição de resíduos agroindustriais pós-pirólise em misturas de carvões para a produção de coque metalúrgico.

Abstract

Em 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.