ISSN 2594-357X
35º Seminário de Redução de Minério de Ferro e Matérias-Primas — Vol. 01 , num. 35 (2005)
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Abstract
A injeção de carvão pulverizado é uma boa maneira de se manter a estabilidade operacional de um alto-forno, além de reduzir custos operacionais, pois esta técnica viabiliza a utilização de uma gama de combustíveis e redutores mais baratos que o coque, o que a torna desejável e útil sendo muito utilizado no processo moderno de fabricação de aços. Esta técnica abriu as opções de utilização de matérias-primas de menor valor agregado que o coque, insumo que no Brasil é importado. Esforços têm sido feitos para minimizar a utilização de coque e a substituição por carvões de qualidade inferior reduz o custo de produção do aço. Apesar da possibilidade aberta para a utilização de um número maior de matérias-primas, a injeção de carvão via ventaneiras necessita de um critério seletivo, onde algumas propriedades devem ser mantidas, cujas principais características a serem observadas, dentre outras, estão o teor de cinzas, enxofre, manganês e matérias voláteis. Para analisar esta viabilidade de diferentes misturas de carvões é utilizado um modelo 3D que simula a sua combustão, de forma a fornecer informações sobre a influência nos principais parâmetros operacionais do reator. O modelo considera três fases, onde o movimento, o calor, e as espécies químicas são solucionados pela equação de transporte. As interações entre as fases são baseadas em correlações semi-empíricas. As equações de transporte são resolvidas baseadas no método de volumes finitos aplicado a uma malha não ortogonal. A solução computacional é feita através de código desenvolvido em Fortran 95/compaq. As taxas de cinética química são obtidas da literatura e de dados obtidos do processo industrial. Os resultados obtidos de temperatura apresentam uma concordância muito boa com os resultados experimentais. O modelo se mostra como uma ferramenta eficiente para a predição do efeito de diferentes misturas de carvão injetado via ventaneiras nos principais parâmetros operacionais do reator.
A injeção de carvão pulverizado é uma boa maneira de se manter a estabilidade operacional de um alto-forno, além de reduzir custos operacionais, pois esta técnica viabiliza a utilização de uma gama de combustíveis e redutores mais baratos que o coque, o que a torna desejável e útil sendo muito utilizado no processo moderno de fabricação de aços. Esta técnica abriu as opções de utilização de matérias-primas de menor valor agregado que o coque, insumo que no Brasil é importado. Esforços têm sido feitos para minimizar a utilização de coque e a substituição por carvões de qualidade inferior reduz o custo de produção do aço. Apesar da possibilidade aberta para a utilização de um número maior de matérias-primas, a injeção de carvão via ventaneiras necessita de um critério seletivo, onde algumas propriedades devem ser mantidas, cujas principais características a serem observadas, dentre outras, estão o teor de cinzas, enxofre, manganês e matérias voláteis. Para analisar esta viabilidade de diferentes misturas de carvões é utilizado um modelo 3D que simula a sua combustão, de forma a fornecer informações sobre a influência nos principais parâmetros operacionais do reator. O modelo considera três fases, onde o movimento, o calor, e as espécies químicas são solucionados pela equação de transporte. As interações entre as fases são baseadas em correlações semi-empíricas. As equações de transporte são resolvidas baseadas no método de volumes finitos aplicado a uma malha não ortogonal. A solução computacional é feita através de código desenvolvido em Fortran 95/compaq. As taxas de cinética química são obtidas da literatura e de dados obtidos do processo industrial. Os resultados obtidos de temperatura apresentam uma concordância muito boa com os resultados experimentais. O modelo se mostra como uma ferramenta eficiente para a predição do efeito de diferentes misturas de carvão injetado via ventaneiras nos principais parâmetros operacionais do reator.
Keywords
Modelamento matemático, Simulação computacional, Injeção simultânea, Carvão, Gás natural, Ventaneiras.
Modelamento matemático, Simulação computacional, Injeção simultânea, Carvão, Gás natural, Ventaneiras.
How to cite
Matos, Ulysses Forastieri de; Castro, José Adilson de; Silva, Alexandre José da.
Análise da Injeção de Diferentes Misturas de Carvões Utilizando o Modelo Total do Alto-Forno,
p. 75-84.
In: 35º Seminário de Redução de Minério de Ferro e Matérias-Primas,
São Paulo - SP, Brasil,
2005.
ISSN: 2594-357X, DOI 10.5151/2594-357x-35Red - 75-84
