Canais de alimentação de resíduos no coprocessamento

Publicado em 09/06/2017 em https://www.linkedin.com/pulse/canais-de-alimenta%C3%A7%C3%A3o-res%C3%ADduos-coprocessamento-le%C3%A3o-do-nascimento/

Antes de um resíduo ser submetido ao processo de coprocessamento em fornos de clínquer, faz-se necessária uma caracterização físico-química do mesmo, um dos motivos é a necessidade de avaliação quanto à semelhança com os combustíveis e matérias-primas utilizados no processo. Além claro, para atendimento aos requisitos ambientais.

Não podemos esquecer que um dos princípios do coprocessamento é que a sua adoção não interfira na qualidade final do produto. Assim, o conhecimento prévio da composição dos materiais é mandatório também para evitar que estes afetem a qualidade do cimento.

Os elementos químicos básicos para produção do clínquer são Cálcio (Ca), Sílica (Si), Alumínio (Al) e Ferro (Fe), estes elementos estão presentes no calcário na forma de óxidos. Logo, se o resíduo possuir quantidade significante de algum destes em sua composição, terá potencial de ser inserido no processo através da dosagem de matéria-prima.

No Brasil, atualmente o principal combustível utilizado para aquecimento dos fornos na indústria cimenteira é o coque de petróleo, rico especialmente em carbono (C), além de outros elementos como Hidrogênio (H), Enxofre (S), Nitrogênio (N) e Oxigênio (O). Desta forma, similarmente ao que ocorre no caso das matérias-primas, se o resíduo for rico em carbono, possuirá potencial para ser dosado através dos sistemas de combustível.

O balanceamento destes elementos químicos entre todos os materiais utilizados no processo, torna-se fator preponderante para o sucesso do coprocessamento em uma planta de cimento, pois do contrário, acarretará em consequências negativas ao processo, impactando na produção e limitando o desenvolvimento e a continuidade desta atividade.

Os canais de alimentação de resíduos podem ser:

• Moinho de matéria-prima – o moinho realiza a redução da granulometria da matéria-prima, aumenta a superfície de contato, corrige a composição química e remove parte da umidade. Por ele podem ser dosados solos contaminados, revestimentos gastos de cubas, pós de ferro, entre outros resíduos.
• Moinho de combustível – possui basicamente as mesmas funcionalidades do moinho de matéria-prima, porém, aplicáveis ao combustível. Por este canal podemos dosar por exemplo finos de coque, finos de carvão, moinha e CSS 40.
• Queimador principal – no queimador principal o combustível moído é injetado no forno concomitantemente com correntes de ar, propiciando uma melhor combustão. Aqui é possível dosar também resíduos sólidos triturados com granulometria inferior a 25mm, líquidos e CSS 10.
• Caixa de fumaça – localizada na junção entre o forno e a torre de ciclones é onde ocorre a desidroxilação da argila presente na farinha e a finalização da homogeinização da farinha antes da entrada no forno. Neste ponto normalmente alimenta-se os pneus inteiros, sendo viável ainda os resíduos líquidos e pastosos e o CSS 50.
• Pré-calcinador – fornos dotados deste equipamento possuem menor consumo térmico, pois dele a farinha sai cerca de 94% descarbonatada. Quanto maior o pré-calcinador, maior o tempo de residência dos gases e maior será a capacidade de coprocessamento do forno, é nele onde se consegue dosar uma melhor variedade e volume de materiais, como resíduos sólidos triturados com granulometria menor que 50mm, resíduos líquidos e pastosos, pneus triturados, além das biomassas.

Os canais de alimentação nos fornecem possibilidades variadas de dosagem de resíduos, basta apenas identificar qual melhor se aplica para cada tipo, de acordo com as suas respectivas características físico-químicas. Mas acima de tudo, todos garantem que o resíduo será destruído termicamente e suas cinzas incorporadas ao clínquer.