EXPERIÊNCIA DE INJEÇÃO DE FINOS DE CARBONIZAÇÃO DE BIOMASSA DE CICLO

CURTO EM ALTOS-FORNOS

Eng. Paulo Afonso GomesDr. Marcelo de Matos

Eng. Ricardo Luchese de Moraes

Rio de Janeiro, 17 de outubro/2012

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• A INJEÇÃO DE FINOS EM PEQUENOS ALTOS-FORNOS TENDE A AUMENTAR

• FORÇAS MOTRIZES:

• Aumento da produtividade dos altos-fornos e menor dependência de áreas reflorestadas,com a consequente economia na produção de carvão de origem em florestas plantadas;

• Déficit na oferta de finos;

• REALIDADE:A produção de carvão vegetal de madeira geral, em média, é de 10% definos. Com isso, o aumento na injeção criará “déficit” (injeção de finos/carvão carregadopelo topo)>(finos/carvão granulado na carbonização);

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POR QUE FINOS DE BIOMASSAS DE CICLO CURTO?

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MATERIAIS E MÉTODOS

• A experiência de injeção de finos de carvão vegetal, obtidos a partir de biomassa bambu, foi realizada em junho de 2010 nos altos-fornos 3 e 4 da Cia. Siderúrgica Vale do Pindaré, pertencentes ao Grupo Queiroz Galvão e instalados em Açailândia - MA, cujas características são as que se seguem:

ALTO FORNO

# 3 # 4

VOLUME ÚTIL m3 157 178

# VENTANEIRAS UNIDADE 10 12

DIÂMETRO

VENTANEIRASMM 95 95

O BAMBU UTILIZADO PARA A PRODUÇÃO DE FINOS DE CARVÃO VEGETAL FOI FORNECIDO PELA AGRIMEX

(COELHO NETO – PI)

ESPECIE: “BAMBUSA VULGARIS”

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MATERIAIS E MÉTODOS

AMOSTRA UMIDADE PCS PCI PCU CINZAS

A1 1,00 6013 5912 5851 12,52

A2 1,61 6470 6368 6262 5,78

B1 1,50 5882 5781 5691 21,61

B2 1,57 5816 5715 5622 18,47

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ANÁLISES DO CAVACO DE BAMBU

FONTE: LQCE- ESALQ – USP -2010

� PLANTAÇÃO DE BAMBU

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� COLHEITA E PRODUÇÃO DE CAVACO

PLANTAÇÃO E COLHEITA

RECEBIMENTO BAMBU “PICADO”- USINA PINDARÉ

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FORNOS CILINDRICOS EMPREGADOS PARA CARBONIZAÇÃO BAMBUUSINA PINDARÉ

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BAMBU CARBONIZADO, SAIDA DO FORNO - USINA PINDARÉ

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BAMBU CARBONIZADO EM CAÇAMBA – USINA PINDARÉ

10

REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DO SISTEMA DE INJEÇÃO DE FINOS NOS ALTOS FORNOS PINDARÉ

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PREDIO METÁLICO E INJETORES FINOS – USINA PINDARÉ

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MOINHO PENDULAR E SUPERVISÓRIO INJEÇÃO FINOSUSINA PINDARÉ

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CARACTERÍSTICAS DE FINOS DE ALGUMAS BIOMASSAS

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VARIAÇÕES NAS CARACTERÍSTICAS DOS FINOS DE BAMBU NO PROCESSO DE MOAGEM PARA INJEÇÃO

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CARACTERÍSTICAS E PROPRIEDADES DOS FINOS DE BAMBU INJETADOS NOS ALTOS-FORNOS

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NÍVEIS DE PRODUÇÃO E DE INJEÇÃO DE FINOS NO AF IV

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*A taxa de injeção está limitada pela temperatura de chama.*O GQG está investindo em uma fábrica de oxigênio, visando ao aumento da razão de injeção (meta até 110 kg/t gusa)

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PLANTIO EXPERIMENTAL DE BAMBU NA PINDARÉ

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PLANTIO EXPERIMENTAL DE BAMBU NA PINDARÉ

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PLANTIO EXPERIMENTAL DE CAPIM ELEFANTE NA PINDARÉ

CONCLUSÕES

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1. Os finos de carvão oriundos da carbonização do bambu, podem ser injetados nos altos fornos,em quantidades equiparáveis às do finos de carvão vegetal de eucalipto;

2. A razão de substituição será igual a dos finos de carvão vegetal oriundos de eucalipto, desdeque no processo de carbonização não haja agregação de impurezas;

3. O Grupo Queiroz Galvão, a partir da experiência exitosa da injeção deste combustível, iniciou oplantio de áreas experimentais com bambu, capim elefante e capim do reino (arundo donax),visando à produção de biomassa para sua posterior carbonização. Os finos gerados serãoutilizados para aumentar a taxa de injeção nos altos fornos e, no futuro, para a sinterização;

4. O custo de produção da biomassa de ciclo curto – bambu e capim elefante – é, hojecomparável ao custo da madeira de eucalipto, mas poderá ser reduzido;

5. A introdução do “Projeto de Fomento”, na região de influência das usinas do Grupo QueirozGalvão, poderá reduzir os custos atuais de produção e tornar os finos de biomassa de ciclocurto mais atrativos.

CUSTOS DAS BIOMASSAS (R$/t seca)

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DISCRIMINAÇÃO EM PÉ COLHEITA FRETE TOTAL (CAIXA)

CUSTO FINANCEIRO

TOTAL (CAIXA +

FIN.)

CUSTO DA

TERRA

CAIXA + TERRA +

FIN.

EUCALIPTO CONVENCIONAL 39.34 34.19 7.00 80.53 11.00 91.53 20.40 114.07

EUCALIPTO ADENSADO 62.86 44.56 7.00 114.42 15.48 129.90 1 8.60 148.51

CAPIM ELEFANTE 36.57 46.05 8.56 91.17 0.00 91.17 15.14 106 .31

BAMBU 33.75 53.66 4.53 91.94 2.08 94.01 23.44 117.46

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CUSTOS DAS BIOMASSAS (R$)

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CUSTOS DAS BIOMASSAS (R$)

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CUSTOS DAS BIOMASSAS (R$)