CADEIA PRODUTIVA DA MADEIRA PARA PRODUÇÃO DE BIO REDUTOR RENOVÁVEL

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1 CADEIA PRODUTIVA DA MADEIRA PARA PRODUÇÃO DE BIO REDUTOR RENOVÁVEL novembro 2008 ArcelorMittal Florestas Gerência de Engenharia

2 BIOREDUTOR CARVÃO VEGETAL QUAL A DIFERENÇA?? 1

3 PRODUÇÃO DE CARVÃO VEGETAL EM MINAS GERAIS MDC Nativa Plantada

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6 ArcelorMittal CAF CST ArcelorMittal Florestas PROCESSO DE INTEGRAÇÃO 61 países 310 mil empregados 116 milhões de toneladas de aço ( 10% da produção mundial) 5

7 Cronologia ArcelorMittal Florestas Expansão das áreas florestais Retomada das atividades ISO Reflorestamento MG 2,5 milhões m³c s s 80 / 90 s Cia Siderúrgica Belgo-Mineira Certification of Forest Handling (FSC) Programa Produtor Floresta Meta: Certificação OHSAS carvão (Mercado) 6

8 Missão Alcançar níveis de custo e qualidade que assegurem a competitividade da produção de gusa a carvão vegetal, atuando com responsabilidade ambiental e social no uso dos recursos e no relacionamento com a comunidade. 7

9 Localização das áreas Bahia ( ha) Área total ha Área de eucalípto ha Norte ( ha) BH Rio Doce ( ha) Produção: ,4 milhão mdc Centro Oeste ( ha) Sul 8

10 Produção de carvão aumentará 2,6 vezes em sete anos m Investimentos no período: (103 USD)

11 Alto-forno ArcelorMittal Juiz de Fora 10

12 CARVÃO NO GUSA CARVÃO OUTROS 11

13 CUSTO DE PRODUÇÃO EXAUSTÃO 11% DEPRECIAÇÃO 3% GASTOS INDIRETOS 15% OPERACIONAL 44% TRANSPORTE 27% 12

14 PRODUÇÃO DE MADEIRA GASTOS INDIRETOS 5 MÃO DE OBRA 2 MATERIAIS 1 EXAUSTÃO 9 SERVIÇOS 23 13

15 CUSTO DA MADEIRA NA PRODUÇÃO DE CARVÃO 40% x 1,22 = 49% RENDIMENTO EM VOLUME (m³m / mdc) 14

16 DISTRIBUIÇÃO DOS CUSTOS PRODUÇÃO DE CARVÃO DEPRECIAÇÃO 3% MÃO DE OBRA 4% ENERGIA MATERIAIS 1% 1% GASTOS INDIRETOS 7% SERVIÇOS 7% MADEIRA 49% TRANSPORTE 28% 15

17 CUSTO FORMAÇÃO DA FLORESTA ( 3 ROTAÇÕES DE 6 ANOS ) R$ / ha PLANTIO 2800 DESENVOLVIMENTO

18 CUSTO DA MADEIRA NA PRODUÇÃO DE CARVÃO 40% x 1,22 = 49% RENDIMENTO EM VOLUME RENDIMENTO GRAVIMÉTRICO (34%) 17

19 RENDIMENTO GRAVIMÉTRICO ??? % PESO SECO ? P&D TRADICONAL ATUAL AVANÇADA SUPERIOR 18

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21 TECNOLOGIA FLORESTAL SILVICULTURA INDUSTRIAL CARBONIZAÇÃO 20

22 NOVA VISÃO DO NEGÓCIO CARVÃO BIO REDUTOR RENOVÁVEL ASPECTOS: SOCIAIS AMBIENTAIS TÉCNICOS 21

23 Concepção geral Localização das unidades (DMT) M/C + estradas Concentração da produção (de 33 para 7 unidades) Lay out Área / forno menor possível Estoques mínimos 72 horas Movimentação de máquinas produtividade Sistemas auxiliares (queimador /resfriamento /secagem) Infra-estrutra + Utilidades (água / energia / balança / limpeza) Forno padrão (equipamento principal) / investimento 22

24 Forno retangular 32 metros 23

25 Unidade de Produção de Carvão (Lay out compacto) 24

26 LIMPEZA E ORGANIZAÇÃO 25

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31 Principais características do forno FR 32 DIMENSÕES: ALTURA: Alcance operacional de equipamentos comuns (PC s) + implementos especiais (4 metros) LARGURA: Mínima: PC s Máxima: relação entrada de ar x frentes (4 metros) COMPRIMENTO: Produtividade carga/descarga X custo (32 metros) 30

32 Equipamentos adaptados e flexíveis Três implementos intercambiáveis 31

33 Implementos especiais + 15% de volume 32

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35 Principais características do forno FR 32 CONSTRUTIVAS: Estrutura em concreto armado e paredes de alvenaria de tijolos em ½ vez com revestimento em argamassa armada Duas portas de concreto armado + cinasita Controle de entrada de ar: tatus Volume útil: 580 m³ 34

36 Principais características do forno FR 32 OPERACIONAIS: Capacidade média de 230 m³madeira Produção média de 192 m³ carvão Ciclo médio de 12 dias Marcha 2 x 1 Tiragem central / lateral 35

37 Principais projetos de melhoria Queima das fumaças e recirculação dos gases Secagem da madeira Resfriamento Injeção de finos AAFF carvão e coque Termometria e Automação Comprimento da madeira Materiais (construtivos e de vedação) Co-geração Créditos de carbono 36

38 QUEIMA DE FUMAÇAS OBJETIVO Redução da emissão de gases e aproveitamento térmico (calor e energia) TECNOLOGIA ADOTADA Fornalha em alvenaria acoplada a dois FR 32 m, tiragem natural pela chaminé central (10 m) RESULTADOS 90% de tempo de abatimento com redução de 90% nas emissões de CO e 87% de CH4 PERSPECTIVAS Aumentar tempo de abatimento, equipamento técnico e maior controle o processo (QM) + Monitoramento contínuo Redução das emissões CH4 (MDL) RG = kg/tcv RG = kg/tcv 37

39 Queimador móvel 38

40 SECAGEM DA MADEIRA OBJETIVO Aproveitamento dos gases combustos para redução da umidade e melhoria do RG TECNOLOGIA ADOTADA Secagem externa com baixo investimento + lonas de melhor comportamento térmico RESULTADOS redução da umidade em 40%(30/18) e melhoria do RG em 9% (33/36% b.s) PERSPECTIVAS Redução das potências dos exaustores / custos Redução na variabilidade da qualidade do carvão 39

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43 RESFRIAMENTO OBJETIVO Reduzir o tempo médio de resfriamento do forno TECNOLOGIA ADOTADA Resfriamento forçado pela circulação dos gases e troca de calor RESULTADOS Redução de 63 % no tempo médio de resfriamento (8/3 dias) PERSPECTIVAS Melhoria do desempenho com adoção de trocadores de calor (gás/ar) e vedação do forno (novos materiais) 42

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46 Resultado conjunto dos três projetos Redução da emissão de gases monitoramento constante Redução no consumo de madeira aumento no RG Aumento da produtividade do forno redução nos investimentos / impactos Melhor controle dos processos tecnificação Redução do custo do carvão 45

47 Redução de custos com projetos de P&D 4 3 3,3 2, % -2-0, , ,3-5,8-7 FORNO F+QC F+QC+R F+QM F+QC+R+S F+QM+R+S F+QM+R 46

48 RENDIMENTO GRAVIMÉTRICO ??? % PESO SECO ? TRADICONAL ATUAL AVANÇADA SUPERIOR 47

49 COMO AVANÇAR?? APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS FLORESTAIS CARVÃO / ICP / CO-GERAÇÃO FINOS ICP / BRIQUETES / FLORESTA FUMAÇAS CO-GERAÇÃO / CONDENSADOS / FLORESTA 48

50 INJEÇÃO DE FINOS NOS ALTOS FORNOS OBJETIVO Melhorar a qualidade do produto final através da separação e beneficiamento de finos de carvão (moinha) TECNOLOGIA ADOTADA 1ª fase: peneiramento 2ª fase: secagem e limpeza RESULTADOS Fornecimento clientes diversos JF/MDE Redução de custos com fretes Otimização da descarga dos produtos Agregar valor ao conjunto da produção PERSPECTIVAS Aumento de produção de finos (resíduos) e receita 49

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52 Usina de beneficiamento de resíduos - Espanha 51

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56 PRÓXIMAS ETAPAS DEFINIÇÃO MÉTODOS DE DESGALHA (?) QUANTIFICAÇÃO DO MATERIAL NO CAMPO TRASPORTE CARBONIZAÇÃO PROCESSAMENTO 55

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59 Co geração Três possibilidades: i. Recuperação de alcatrão ii. Captação e queima direta das fumaças na UTE iii. Captação e recuperação dos gases quentes na UTE 58

60 Produção de carvão em fornos de alvenaria 59

61 Com queimadores de fumaça UPC Padrão: 36 fornos 16 queimadores 1 queimador móvel Produção: m³c 60

62 Itens a avaliar: Recuperação de alcatrão geração de efluentes Condensação nas tubulações Material e isolamentos das tubulações Melhor eficiência térmica Investimentos Tecnologias disponíveis Localização das plantas (UTE) Simultaneidade de geração (fumaças/gases) Potencial de co-geração 61

63 Potencial de co-geração Módulo de 10 fornos em operação simultânea, considerando a UPC Padrão = 36 fornos Produção anual de carvão: toneladas Geração: Com gás de carbonização (fumaças) 2,6 MW Com gás de exaustão (combustos) 1,6 MW POTENCIAL AMF 30 MW 62

64 110 m 6 m 13 m 54 m 110 m UTE 54 m Legenda: Tubulação de e de 0,96 m (10 fornos) Tubulação de e de 0,75 m (06 fornos) Tubulação de e de 0,62 m (04 fornos) 63

65 Próximas etapas: Testes em campo para condução das fumaças e gases, verificando o melhor potencial e as conseqüências de cada tipo; Avaliação junto a fornecedores (tubulações, caldeiras, etc), para viabilidade técnica; Disponibilidade operacional (considera a simultaneidade) a partir do QM (queimador móvel), uma vez que o % de produção de gás quente será maior; Avaliação de propostas de estudos de viabilidade Outros: Aproveitamento gases de resfriamento; Injeção de N² (tipo CDQ) 64

66 RENDIMENTO GRAVIMÉTRICO % PESO SECO ? TRADICONAL ATUAL AVANÇADA SUPERIOR 65

67 BIOREDUTOR RENOVÁVEL ECONÔMICO AMBIENTAL SOCIAL 66

68 Augusto Valencia Gerência de Engenharia Tel: (31) Obrigado! 67