3 Propriedades Dos Carboredutores

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Carboredutores Carbono fixo O conhecimento do carbono fixo é de grande importância para uma boa operação do alto forno, pois é o carbono fixo do carvão que reagirá com o oxigênio e com os gases ascendentes, afim de reduzir a carga metálica e os fundentes. Carvão vegetal: 65 a 75% Coque: 75 a 88% Umidade Esta ligada diretamente a hidrocospicidade, ou seja, a capacidade do elemento de absorver água, embora o coque seja mais poroso que o carvão vegetal, este tem menor hidroscopicidade, sendo o problema real de umidade relacionado aos forno que operam com carvão vegetal. A umidade do carvão interfere diretamente no consumo do combustível, sendo que, quanto maior a umidade maior o consumo do carboredutor. O grande problema da umidade, além de afetar no peso do redutor, esta ligado as faixa de temperatura na ordem de 700 graus, nesta faixa a água se vaporiza instantaneamente crepitando o carvão e gerando finos nocivos à permeabilidade do equipamento. Porosidade É esta característica que leva o carvão ao fenômeno de combustão espontânea devido a absorção do oxigênio o desprendimento de CO (reação exotérmica) Outro fator relacionado à porosidade é a permeabilidade do forno, quanto mais produtos porosos no forno, melhor será para possibilitar a passagem dos gases. Tanto o carvão vegetal como o coque tem boa porosidade. Crepitação A crepitação esta ligada à degradação do material pela ação mecânica que ocorre durante a redução e pela fragmentação relacionada a quebra do produto pela ação de gases e calor. A resistência mecânica do carvão vegetal esta na ordem de 40 a 60Kg/cm², já o coque apresenta resistência de Características dos carvões Densidade A densidade é um fator importante na operação do alto forno pois afeta o tempo de resistência da carga no alto forno, influenciando diretamente na produção e no consumo específico de carvão. Desta forma a blendagem de vários produtos com densidade diferenciada acaba por favorecer a homogeneização desta densidade. Coque Vantagens Maior teor de carbono fixo Maior estabilidade física e química Maior resistência mecânica Maior reatividade Desvantagens Alto teor de enxofre Não é renovável, com isso mais caro Alto teor de cinzas produzindo mais escória Os altos forno podem operar com carvão vegetal ou a coque, a escolha do tipo de redutor depende diretamente da capacidade de produção e influência de forma direta na escolha do refratário. Um alto forno a carvão vegetal não poderá operar somente com coque, da mesma forma um forno a coque não poderá operar com carvão vegetal. Ambos possuem teores de elementos em comum como carbono, cinzas, umidade e materiais voláteis. Entende-se como materiais voláteis, os produtos que quando o e queimado, se transformam em gases, as vezes nocivos ao forno. Carvão vegetal O carvão vegetal, produto da carbonização da lenha da madeira, tem o valor de carbono entre 65 e 75%, materiais voláteis entre 25 e 35% teor de cinzas de 2 a 5%, e umidade variável entre 3 e 15% em casos estaremos. As cinzas do carvão vegetal é em sua grande parte formada por CaO, SiO2 e Fósforo. Importância do carvão Combustível: vem dos carvões o carbono necessário para as reações de queima que geram energia térmica suficiente para promover a fusão do metal e da escória. Redutor: o gás gerado na queima dos carvões, é o gás necessário a redução dos óxidos no interior do forno, principalmente o óxido de ferro (CO). Permeabilizante: é através das janelas de carvão fornadas entre as camadas de minério, que os gases ascendentes fluem pelas cargas do forno, sendo os redutores leves e permeáveis, facilita a ascensão dos gases. Carvão vegetal Vantagens Provem de um processo renovável Mais barato Menor peso e densidade Menor teor de enxofre Desvantagens Instabilidade química e dimensional Alto teor de fósforo Menor resistência mecânica Maior volume Coque Proveniente da coqueificação do carvão mineral, possui teor de carbono mais elevado entre 75 e 88%, quase não possui materiais voláteis sendo no máximo 1%, no entanto possuem alto teor de cinzas, cerca de 10 a 12%. A umidade é também variável, porém devido ao processo em menores valores entre 1 e 8%. As cinzas do coque é em sua maior parte formada por altos teores de enxofre. 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