ANÁLISES LABORATORIAIS
Análises em carvões
A análise imediata quantifica os teores de umidade, matéria volátil, cinzas e o carbono fixo (por diferença). Os testes são conduzidos através do aquecimento sob condições estabelecidas pela norma ASTM 7582-15.
Avaliação da combustibilidade relativa de combustíveis sólidos através da análise do perfil de combustão obtida a partir da análise termogravimétrica e/ou do seu comportamento em testes no Simulador de PCI.
A análise elementar quantifica a composição química do carvão em termos do carbono, hidrogênio, nitrogênio, enxofre total e oxigênio (por diferença). Norma para consulta: ASTM D 5373-16
A Análise petrográfica tem por objetivo a avaliação das composições macerais e o poder refletor da vitrinita (rank) dos carvões.
Composição dos macerais
A análise dos macerais baseia-se na contagem de 500 pontos, realizados em linhas com intervalores pré-programados (ISO-7404/3), para identificação e quantificação dos diferentes macerais e matéria mineral contidos na amostra. A contagem é realizada em luz branca refletida e em luz de fluorescência através de excitação usando uma lâmpada de Hg e um filtro azul, com objetiva imersa em óleo. A análise é expressa em percentual volumétrico (vol%).
Refletância da vitrinita
O método consiste na realização de 100 medidas (250 para misturas de carvões) do poder refletor da vitrinita (ISO-7404/5), para comparação com padrões de reflectância conhecidos. A média aritmética dessas medidas gerará o valor de Reflectância média randômica (Rr) que irá definir o rank do carvão.
A Composição química das cinzas do carvão é determinada por fluorescência de raios-X. Na análise, os elementos Si, Al, De, Ca, Mg, Na e K são determinados e expressos na forma de seus óxidos mais estáveis. Norma: ASTM D3174-12
A dilatometria avalia a variação do volume (contração e dilatação) do carvão sob uma forma cilíndrica no intervalo de temperatura de 350°C a 500°C. Norma: ASTM D5515
A fluidez do carvão é determinada a partir plastômetro de Gieseler segundo o procedimento estabelecido pela norma ASTM – D2639. Durante o ensaio a amostra é aquecida entre 300 e 550°C a uma taxa de 3°C/min, enquanto um torque constante é aplicado à haste giratória junto à amostra. Durante o aumento de temperatura, o carvão tende a sofrer um amolecimento, levando a uma diminuição da resistência contra o movimento da haste (a torque constante), nesse ponto se inicia o movimento de rotação da haste. A velocidade com que a haste gira, medida em termos de ddpm (dial division per minute – 100 dial divisions = 1 revolução), atinge um máximo onde a fluidez do carvão é máxima, e a partir daí, decresce até zerar. Ao final do teste, o registro das mudanças plásticas do carvão é possível estabelecer as temperaturas de amolecimento, máxima fluidez e solidificação.
O ensaio de fusibilidade das cinzas caracteriza o comportamento das cinzas em altas temperaturas segundo um conjunto de temperaturas características: temperatura de deformação, temperatura de esfera, temperatura de semiesfera e temperatura de fluidez. Norma: DIN 51719 e DIN 51730/98.
O poder calorífico do carvão corresponde a quantificação da energia liberada na combustão completa do carbono, hidrogênio, nitrogênio e do enxofre (orgânico e pirítico) presentes no carvão. Norma: ASTM D 5865-13
O índice de inchamento livre ou Free Swelling Index (FSI) é uma medida do aumento do volume do carvão quando aquecido sob condições pré-estabelecidas (ASTM D720M-15). O resultados da análise de FSI podem ser utilizados como um indicador do poder aglutinante do carvão.
Análises em Coque
O ensaio CRI (coke reactivity index) visa quantificar o consumo de coque devido a gaseificação com o dióxido de carbono a 1100 ºC. O ensaio é realizado conforme a norma ASTM D 5341. O ensaio CSR (coke strength after reaction) é um teste de tamboramento de amostras de coque submetidas ao ensaio de CRI. Este ensaio também esta descrito na norma ASTM D 5341.
Análise laboratorial de resistência mecânica de coque a solicitações de compressão diametral.
O Shatter test consiste em um ensaio de resistência mecânica dinâmico, onde a capacidade de resistência a solicitações de impacto do coque são avaliadas.
O ensaio de tamboramento de coque é uma análise de resistência mecânica capaz de avaliar a capacidade do material a solicitações de queda e abrasão. Nesse ensaio uma amostra de 200 g de partículas de coque com granulometria entre 19,0 e 21,5 mm são adicionadas no equipamento, que consiste em um tambor cilíndrico conectado a um eixo para revolução. O ensaio ocorre durante 30 minutos com o equipamento girando em rotação de 20 R.P.M. (resultando 600 revoluções). Após o ensaio a amostra de coque é peneirada e a massa superior a 9,5 mm é mensurada. A razão entre a massa superior a 9,5 mm e a massa adicionada no teste (200 g) é o índice de resistência ao tamboramento I600. Esse índice de tamboramento (I600) mostra uma relação muito forte com o índice de tamboramento DI, praticado nas usinas siderúrgicas.
Ensaio de tamboramento que visa avaliar a resistência a queda e abrasão de amostras de coque de granulometria entre 1,18 mm e 0,6 mm.
A análise de enxofre é realizado segundo a norma ASTM 4239 e objetiva quantificar o percentual deste elemento no coque
A análise imediata quantifica os teores de umidade, matéria volátil, cinzas e o carbono fixo (por diferença). Os testes são conduzidos através do aquecimento sob condições estabelecidas pela norma ASTM 7582-15.
Técnica de microscopia ótica associada a análise de imagens que permite avaliar a microestrutura porosa do coque, levando em consideração as informações referente aos poros (porosidade, tamanho e forma de poros), a matriz carbonosa (espessura de parede) e as inclusões inertes (tamanho e forma dos inertes). A técnica de caracterização microestrutural do LaSid permite ainda classificar as áreas do coque mais críticas para a resistência mecânica. Essas áreas são tanto os poros, quanto inclusões inertes (com tamanho e forma inadequados).
Técnica de microscopia ótica com luz polarizada que permite avaliar as microestruturas cristalinas do coque levando em consideração o tamanho, morfologia e orientação. Normas: ASTM D3997 e ASTM D5061.
Ensaios em Modelos Físicos do Lingotamento Contínuo
Este ensaio permite o estudo quantitativo do escoamento, determinando parâmetros, como tempo mínimo de residência, tempo médio de residência e volumes característicos do escoamento (volume pistonado, mistura etc.)
Ensaio qualitativo em que se pode visualizar de forma simulada o comportamento entre as interfaces metal/escória a fim de identificar o fenômeno de emulsificação.
Ensaio qualitativo que permite visualizar no modelo físico, por meio a passagem de um corante, as zonas mortas, direções do escoamento e escoamento em curto-circuito.
Análises em Resíduos Siderúrgicos
Análise laboratorial de determinação da distribuição de tamanho de partículas e tamanho médio do resíduo.
Análise de laboratório qualitativa de elementos presentes no resíduo. A técnica de EDS é realizada por um detector acoplado ao microscópio eletrônico de varredura (MEV).
Análise química para determinação de ferro total e metálico por titulação.
Ensaio de laboratório utilizado para análise de elementos metálicos majoritários em resíduos
Análise de caracterização estrutural de amostras capaz de identificar fases presentes no material.
Análise laboratorial não destrutiva capaz de quantificar fases de óxidos ferrosos e ferro metálico de resíduo siderúrgico.