Title

ANÁLISE E ESPECIFICAÇÃO DOS DETECTORES DE FLUXO DE CARVÃO PULVERIZADO USADOS NAS SIDERÚRGICAS BRASILEIRAS

ANALYSIS AND SPECIFICATION OF THE PULVERIZED COAL FLOW DETECTORS USED IN THE BRAZILIAN BLAST FURNACES

Authorship

Motta, Ricardo Sebastião Nadur; Bortoni, Edson da Costa; Souza, Luíz Edival de; Oliveira, Priscylla Angélica da Silva

Motta, Ricardo Sebastião Nadur

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Bortoni, Edson da Costa

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Souza, Luíz Edival de

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Oliveira, Priscylla Angélica da Silva

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DOI

10.5151/2594-357X-18521

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Abstract

Os detectores monitoram o fluxo de carvão nas lanças de injeção, podendo sinalizar a sua falta ou o entupimento da lança, efetuando sua purga automática com nitrogênio de alta pressão. Estes detectores têm que resistir a temperaturas ambientes entre os algaravizes, que estão na ordem de 60°C e pressões de injeção de até 20 Bar e possuir uma rápida resposta à falta de fluxo de carvão, para que não acumule carvão na ponta da lança. Os estudos dos princípios de funcionamento dos detectores conhecidos, bem como suas características técnicas básicas e testes preliminares realizados no Alto-Forno#3 e no PCI da CSN, foram importantes para a especificação e verificação de desempenho dos detectores disponíveis no mercado. Estudaram-se os instrumentos de detecção usados em outras siderurgias, bem como alguns mais modernos disponíveis no mercado mundial. Os resultados dos estudos práticos realizados com diversos detectores possibilitaram a definição e especificação dos projetos mecânicos, elétricos e automação para a “Lança Dupla de Carvão Pulverizado dos Altos-Fornos da CSN”. Contemplou-se a segurança do sistema com um detector moderno, compacto e rápido, sem riscos elétricos, e com eletrônica longe da zona de risco e alta temperatura. Seu desempenho e índice de manutenção consagraram sua escolha.

Flow detectors monitor the coal flow in the injection lances, and they can signalize the lack or the lance blockage, making its automatic purge using high pressure nitrogen. These detectors have to resist to ambient temperatures among the blow pipes, which are in the order of 60°C and coal injection pressures of up to 20 Bar and the detectors have to get a fast response indicating lack of coal flow, so that it does not accumulate coal in the tip of the lance. The studies concerning the operation principles of known detectors, as well as their basic technical characteristics and preliminary tests accomplished at CSN Blast-Furnace #3 and PCI were important for the specification and performance examination of the detectors available in the market. The detection instruments used at other steel plants were studied, as well as some more modern ones available in the world market. The outcomes of practical studies accomplished with several detectors made possible the definition and specification of mechanical, electric and automation designs for “CSN Blast-Furnaces Pulverized Coal Double Lance". The safety was contemplated with a compact, fast, and modern detector, free of electric risks, and with electronics distant from the risk zone and high temperature. Its performance and maintenance index consecrated its choice.

Keywords

Detectores; Fluxo de sólidos; Carvão pulverizado; Alto-forno.

Detectors; Solids flow; Pulverized coal; Blast furnace.