Descreva as características principais das matérias primas, processamento e produto obtido, para as seguintes operações:
coqueificação
coqueificação
Passo 1
A questão pede para a gente falar sobre a coqueificação, ou seja, aquele processo em que se transforma carvão em coque. O conteúdo é a pirólise do carvão em ausência de oxigênio, e vamos dividir a resposta em três partes: as matérias-primas usadas, como é o processamento nas baterias de fornos, e quais são as características do produto final (incluindo subprodutos).
Passo 2
Matérias-primas
- O carvão é do tipo metalúrgico (bituminoso de alta ou média volatildade), com boa capacidade de plastificação e coalescência (“caking”).
- Deve ter baixo teor de cinzas (tipicamente < 10 %) e baixo enxofre (ideal < 1 %), para não comprometer nem o forno nem a qualidade do coque.
- Boa proporção de vitrínita (parte mais reativa e plástica do carvão), pois isso confere plasticidade durante o aquecimento e gera uma massa coesa.
Passo 3
Processamento
- Carvão moído e peneirado (tamanho de 3–25 mm) é carregado nos fornos-bateria, em gavetas isoladas da atmosfera externa.
- Aquece-se gradualmente até cerca de 900–
C em ausência de oxigênio (pirólise), ao longo de 12–18 h. - Durante o aquecimento passa por estágio plástico, forma uma massa coesa, depois resfria-se internamente e solidifica como coque.
- Os gases e vapores liberados (h2, ch4, co, co2, vapores orgânicos) são coletados e submetidos a condensação e refino para extrair alcatrão, amônia, benzeno, tolueno etc.
Passo 4
Produto obtido
- Coque metalúrgico: material poroso, com teor de carbono fixo de 90–95 %, resistente mecanicamente (índice CSR) e com reatividade controlada (índice CRI).
- Tem alta permeabilidade a gases e é usado como agente redutor e suporte de carga no alto-forno.
- Subprodutos: gás de coque (usado como combustível), alcatrão (fonte de compostos aromáticos), amônia (fertilizantes), benzeno, tolueno, xilenos, fenol e outros compostos químicos.
Resposta
Matérias-primas: carvões metalúrgicos plásticos, baixo enxofre e cinzas, alta vitrínita.
Processamento: pirólise a 900– C em fornos-bateria sem oxigênio, ciclo de 12–18 h, coleta de gases e vapores.
Produto: coque com 90–95 % de carbono fixo, alta resistência (CSR), baixa reatividade (CRI), usado no alto-forno; subprodutos de valor químico (gás, alcatrão, amônia, aromáticos).
Processamento: pirólise a 900–
Produto: coque com 90–95 % de carbono fixo, alta resistência (CSR), baixa reatividade (CRI), usado no alto-forno; subprodutos de valor químico (gás, alcatrão, amônia, aromáticos).