Carvão metalúrgico de alta volatilidade
COQUE
Produção de coque
Embora o coque de alta qualidade para altos-fornos seja frequentemente produzido a partir de carvões de volatilidade média e baixa, devido ao seu alto teor de carbono fixo e resistência, o carvão de alta volatilidade é essencial para otimizar as propriedades da mistura de coque e garantir a formação de um coque com as características adequadas ao processo de fabricação do aço. Sua inclusão permite que as siderúrgicas ajustem a qualidade do coque e a eficiência do forno.
¿Qué es la materia volátil en el carbón?
A matéria volátil no carvão refere-se aos compostos orgânicos liberados como gases e vapores quando o carvão é aquecido na ausência de ar. Esses compostos incluem metano, etano, hidrogênio e outros hidrocarbonetos leves. No contexto do carvão metalúrgico, a porcentagem de matéria volátil é um fator chave para determinar sua classificação e comportamento durante o processo de coqueificação (transformação em coque).
Os carvões metalúrgicos são geralmente classificados de acordo com seu teor de matéria volátil em: baixa volatilidade, volatilidade média e alta volatilidade.
Características do carvão metalúrgico de alta volatilidade
Alto teor de compostos voláteis: Como o próprio nome indica, este carvão possui uma alta porcentagem de matéria volátil.
Menor teor de carbono fixo: Comparado com carvões de baixa ou média volatilidade, geralmente apresenta uma porcentagem ligeiramente menor de carbono fixo.
Boa plasticidade: Durante o aquecimento, os carvões de alta volatilidade geralmente amolecem e adquirem boa plasticidade, o que é crucial para a formação de uma estrutura de coque coesa e resistente.
Capacidade de expansão: Possuem boa capacidade de expansão quando aquecidos, o que também contribui para a formação de coque.
Uso en la Siderurgia
O carvão metalúrgico de alta volatilidade raramente é usado sozinho para produzir coque de alta qualidade para altos-fornos. Em vez disso, é um componente vital na mistura de carvão usada em baterias de fornos de coque.
Formação da "mistura de coque": Para obter coque com propriedades físicas e químicas ideais (resistência mecânica, porosidade, reatividade, baixo teor de enxofre e cinzas), as siderúrgicas geralmente misturam diferentes tipos de carvão metalúrgico.
Melhoria da plasticidade: Carvões de alta volatilidade conferem plasticidade à mistura, ajudando as partículas de carvão a se fundirem e formarem uma massa sólida e homogênea durante a coqueificação.
Geração de gás: Durante o processo, a matéria volátil é liberada na forma de gás de coque, o qual pode ser recuperado e utilizado como fonte de energia dentro da siderúrgica ou para outros fins.
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Propriedades físicas e químicas favoráveis
O carvão da região de Cúcuta destaca-se pela sua elevada qualidade para a produção de aço devido a:
Baixo teor de fósforo: Esta é a sua característica mais valiosa. Ao prevenir a fragilidade do aço, permite a produção de coque com teor ultrabaixo de fósforo, muito procurado para aços de alta resistência.
Baixo teor de enxofre e cinzas: Níveis reduzidos de enxofre previnem defeitos no metal, enquanto o baixo teor de cinzas garante maior pureza e eficiência térmica.
Alto poder calorífico: Sua capacidade energética superior otimiza o desempenho em processos industriais.
Faixa de volatilidade: O fornecimento de carvões com alto e médio teor de volatilidade facilita misturas precisas para a obtenção de coque com porosidade e resistência ideais.
Reatividade: Sua natureza reativa melhora significativamente o desempenho químico dentro do alto-forno.
Formações Geológicas e Maturidade
Os depósitos de carvão em Norte de Santander estão localizados em formações geológicas específicas (como as Formações Los Cuervos e Carbonera) que favoreceram a formação de carvões betuminosos de alta qualidade. A maturidade térmica desses carvões (o grau de transformação geológica) tem sido adequada para a produção de um mineral com as propriedades necessárias para a coqueificação.
Posicionamento de mercado
A qualidade do carvão de Cúcuta permitiu que empresas da região se posicionassem como líderes no mercado colombiano de carvão metalúrgico e coque, com presença significativa em mercados internacionais na América Latina, América Central, Europa, Ásia e Estados Unidos. Isso reflete diretamente as propriedades únicas e desejáveis desse carvão.
Especificações de qualidade para carvão coqueificável
PROPRIEDADES QUÍMICAS
"Valores de acordo com as normas ASTM D"
Umidade
7.0% MÁX
Cinzas
(em base seca)
7,5% MÁXIMO
Carvão fixo
(em base seca)
56,5% MÁXIMO
Matéria volátil
(em base seca)
36%
Enxofre total
(em base seca)
0,90% MÁXIMO
"Valores de acordo com as normas ASTM D"
ANÁLISE DE CINZAS (análise por fluorescência de raios X)
K2O
(em base seca)
1,11% MÁXIMO
Na2O
(em base seca)
0,35% MÁXIMO
P (Fósforo)
(em base seca)
0,0001% MÁXIMO
PROPRIEDADES FÍSICAS - PLASTÔMETRO DE GIESELER
"Valores de acordo com as normas ASTM D, exceto para expansão (ISO)"
temperatura de amolecimento
370 MIN (°C)
Temperatura de resolidificação
480 MIN (°C)
Fluidez máxima
30.000 MIN (ddpm*)
Dilatação
(Audibert Arnu) +d
+200 MIN.
ponto de fusão das cinzas
1.482 MIN (°C)
Índice de inchaço livre (FSI)
8,0 MIN
Transmitância luminosa
(Sem oxidação)
90 MIN (%)
Refletância da vitrinita reativa
0,95 MIN (%)
Estabilidade
48 MIN
ANÁLISE GRANULOMÉTRICA (triagem)
"Valores de acordo com as normas ASTM D"
+50.8 mm
%
-50.8 mm
+25.4 mm
MÁX. %
-25,4 mm
+12,7 mm
MÁX. %
-12,7 mm
+0,42 mm
MÍN. %
+0,42 mm
MÁX. %