Por: José Adilson de Castro (Universidade federal fluminense), Elizabeth Mendes de Oliveira (Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca (CEFET/RJ)), Erik Nascimento de Carvalho (Universidade Federal Fluminense)
Resumo:
A indústria siderúrgica tem enfrentado desafios em matéria-prima e combustíveis e, consequentemente, restrições econômicas e ambientais. Este trabalho tem como foco a busca de alternativas baseadas em biomassa e combustíveis gasosos adequados para substituir o combustível fóssil dos finos de coque. O processo de sinterização de minério de ferro é uma tecnologia chave na indústria siderúrgica devido à possibilidade de reciclar resíduos sólidos ou pós produzidos internamente durante o manuseio de matérias-primas ou posterior ao processo de produção de aço. No entanto, esse processo também é reconhecido como uma das unidades mais críticas no que diz respeito às emissões de particulados e dioxinas e furanos policlorados (polychlorinated dioxins and furans, PCDD/F). O tratamento do gás de saída envolve a limpeza com precipitador eletrostático e mangas filtrantes. Novas tecnologias, no entanto, têm sido introduzidas para tratar os compostos PCDD/F e SOx-NOx, que apresentam aumento significativo no custo de produção. Novos conceitos e tecnologias de processo têm sido propostos, como reciclagem de gás, injeção de gás combustível e combustíveis de biomassa, além de reciclar resíduos sólidos em substituição a matérias-primas naturais. No entanto, testar essas tecnologias é caro. Portanto, modelos matemáticos abrangentes baseados em fenômenos de transporte são ferramentas essenciais para estudar e indicar novas possibilidades para projetar condições operacionais, bem como redimensionar as máquinas para minimizar as emissões. Neste estudo, os princípios do modelo e os casos de análise são apresentados e discutidos. Uma proposta tecnológica para utilização de biomassa sólida no processo de sinterização de minério de ferro é analisada tendo como parâmetro de decisão as emissões de PCDD/F, NOx, SOx e particulados, especificamente. Os resultados indicaram que cerca de 20% dos combustíveis fósseis sólidos poderiam ser substituídos por resíduos sólidos de biomassa (processados como pequenos pellets) gerados durante a produção e manuseio do carvão vegetal e processamento da madeira.
