Avaliação Experimental e Matemática da Reatividade ao CO2 em Termobalança do Coque

Com os preços dos carvões utilizados para a produção do coque cada vez mais elevados, os produtores de coque se veem obrigados a buscar alternativas para baixar o custo da produção através da utilização de misturas cada vez mais baratas, porém, sem deixar que a qualidade do coque seja afetada em relação a resistência mecânica e reatividade, por exemplo, para que permaneçam níveis aceitáveis para o alto-forno. Esse trabalho tem por objetivos produzir coques em escala laboratorial e avaliar a possibilidade de uso de um modelo matemático aditivo de previsão de reatividade ao CO2 do coque em termobalança. Para isso foram selecionados três carvões com diferentes teores de matéria volátil (A, B e C) com os quais foram elaboradas três misturas binárias com 50% de um carvão e 50% de outro carvão. Esses carvões/misturas foram submetidos a ensaios coqueificação em laboratório utilizando-se um forno mufla. Os enfornamentos foram realizados utilizando uma carga de 1kg carvão/mistura com granulometria 80% inferior a3 mm, os quais foram acondicionados em cadinhos de alumina (57 mm de altura e 40 mm de diâmetro). O carregamento das amostras foi realizado com o forno pré-aquecido a 500ºC e a temperatura foi elevada a uma taxa de 3ºC/min até 1000°C. Os coques obtidos foram caracterizados a partir de reatividade ao CO2 em termobalança. A análise de reatividade em termobalança utilizou 60mg de coque com tamanho de partícula entre 0,2 e 1mm. Primeiramente as amostras foram aquecidas até 1000°C (taxa de 30°C/min) em atmosfera inerte de nitrogênio, mantidas nessa temperatura durante 10 minutos e depois resfriadas a 900°C. Em uma segunda etapa o gás foi alterado para CO2, e o aquecimento foi realizado em patamares (900, 950, 1000, 1050 e 1100°C) sendo a amostra mantida por 10 minutos em cada patamar. A reatividade dos coques produzidos a partir de misturas foi calculada a partir de um modelo linear baseado nos resultados de reatividade dos coques individuais (A, B e C). A partir da metodologia adotada, os resultados obtidos a partir do modelo de previsão de reatividade foram comparados com os resultados experimentais obtidos e os desvios observados foram discutidos ao longo do trabalho.