ABSTRACT: To increase production and decrease the heterogeneity of charcoal produced in rectangular kilns, the control of carbonization must be carried out based on the kiln internal temperature. The objective of this work was to analyze the maximum carbonization temperature and the time of thermal degradation at temperatures above 290 °C based on the internal kiln wall temperatures, in addition to evaluating charcoal properties in different positions of a rectangular kiln. Wood from the hybrid Eucalyptus urophylla x E. grandis at seven years of age was used for carbonization in rectangular kiln where temperature was monitored and controlled. Process parameters and charcoal quality were evaluated in seven positions in the rectangular kiln. Positions 1 and 7 had higher maximum temperature values and thermal degradation time at temperatures above 290 °C in comparison with the other positions, which presented similar values. There was no significant effect of kiln position on the characteristics of charcoal, which presented average values of 234.61 kg m-3 of bulk density; 55.87% of pieces with size greater than 30 mm; 19.77% of fines (granulometry < 9.5 mm); and 20.80% of friability, 75.39% of fixed carbon, 24.37% of volatile materials, and 0.24% of ash. It was concluded that the kiln position affects the temperature and time of thermal degradation; however, the control of temperature guarantees the production of homogeneous charcoal throughout the kiln, presenting satisfactory quality for steel industry usage.
Key words: friability; steel; supervisory system
RESUMO: Para aumento da produção e diminuição da heterogeneidade do carvão vegetal produzido em fornos retangulares, o controle da carbonização deve ser realizado com base na temperatura interna do forno. O objetivo deste trabalho foi analisar a temperatura máxima de carbonização e o tempo de degradação térmica em temperaturas superiores a 290°C, com base nas medições interna na parede dos fornos, além de avaliar propriedades do carvão vegetal em diferentes posições de um forno retangular. Utilizou-se madeira do híbrido Eucalyptus urophylla x E. grandis, aos sete anos de idade para carbonizações em fornos retangulares, com monitoramento e controle de temperatura. Os parâmetros de processo e qualidade do carvão vegetal foram avaliados em sete posições correspondentes aos locais de medição da temperatura na parede do forno retangular. As posições 1 e 7, que correspondem às extremidades do forno, tiveram maiores valores de temperatura e tempo de exposição a temperaturas maiores que 290°C, enquanto nas posições centrais observou-se menor exposição ao calor e menor temperatura máxima, com valores médios semelhantes. Não houve efeito significativo da posição do forno nas características do carvão, que apresentou valores médios de 234,61 kg m-3 de densidade a granel; 55,87% de peças com dimensão maior que 30 mm; 19,77% de finos (granulometria < 9,5mm) e 20,80% de friabilidade, 75,39% de carbono fixo, 24,37% de materiais voláteis e 0,24% de cinzas. Conclui-se que a posição do forno afeta a temperatura e tempo de degradação térmica, contudo, o controle da temperatura garante a produção de carvão vegetal homogêneo ao longo do forno, com qualidade satisfatória para uso siderúrgico.
Palavras-chave: friabilidade; siderurgia; sistema supervisório