Quantificação dos componentes carbonosos presentes no sistema de desempoeiramento do gás do alto-forno.

Abstract

El primer paso en la producción del acero es la elaboración de arrabio de hierro, que ocurre en el horno alto FA. El FA es un reactor metalúrgico que através de la fusión reductora del mineral de hierro reduce químicamente los óxidos de hierro contenidos en el mineral, produciendo una aleación líquida de hierro y carbono llamada arrabio de hierro. La fabricación de arrabio es el paso más intensivo en combustible. El coque es el combustible más utilizado, por lo que el costo del arrabio está directamente relacionado con el consumo de coque. Una forma de reducir el consumo de coque en la producción de arrabio es inyectando altas tasas de carbón pulverizado (PCI) en las toberas junto com el aire caliente. El principal problema asociado con el uso de altas tasas de PCI es la generación de char (carbón incombusto) y finos de coque en la zona de combustión. Los finos afectan principalmente la permeabilidad del horno. Este trabajo tiene como objetivo identificar y cuantificar los componentes carbonosos (finos de coque y char) presentes en el polvo (PB) y barro de el depurador de gases de el FA mediante técnicas de difracción de rayos-X (DRX) y análisis físicas y quimicas. La presencia, en las muestras sólidas recolectadas de polvo y barro del gas de salida del FA, de grandes contenidos de carbón puede ser el resultado de la inyección de un carbón pulverizado con combustibilidad inadecuada y una operación inestable del FA. Por lo tanto, conocer la proporción de finos de coque e char que sale del FA contribuirá a la selección del tipo de carbón utilizado y la optimización de la práctica de PCI. A través de la diferencia de ordenamiento entre la estructura química del coque y de char, sería posible cuantificar la proporción de estos materiales en las muestras de finos del FA utilizando la técnica DRX combinada con análisis elementar y análisis de tamanho de patículas . Las partículas recogidas del depurador de gases del FA, polvo PB e barro, son compuestas por char, finos de coque y otros, fueron fraccionadas y analizadas químicamente. Posteriormente, las fracciones fueron molidas, desmineralizadas y analizadas por DRX. Muestras de char producidas en laboratorio y finos de coque (fracción del PB entre 250-450 μm) se utilizaron como estándares para la cuantificación. La técnica utilizada revela, por las diferencias en el tamaño del cristalito de estos materiales carbonosos, que la estructura del coque es más ordenada que la estructura del char e que existe una correlación lineal entre el poncentaje de char y el tanhaho del cristalito. En base e está correlación, se pueden cuantificar las proporciones de char y finos de coque en el polvo e lodo del FA.