Title

ANÁLISE EXERGÉTICA DE UMA USINA SIDERÚRGICA INTEGRADA

EXERGY ANALYSIS OF AN INTEGRATED STEEL MILL

Authorship

Cunha, Ângela Mara da Silva; Souza, Ângela Menin Teixeira de; França, Geraldo Augusto Campolina; Andrade, Roberto Márcio de

Cunha, Ângela Mara da Silva

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Souza, Ângela Menin Teixeira de

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França, Geraldo Augusto Campolina

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Andrade, Roberto Márcio de

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DOI

10.5151/2594-3626-0011

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Abstract

Este trabalho apresenta uma avaliação das emissões de CO2 e do desempenho energético de uma usina siderúrgica brasileira integrada a coque de carvão mineral. A avaliação das emissões foi realizada por meio do balanço de massa e a do desempenho foi realizada através de uma análise exergética da siderúrgica. Essas avaliações permitem identificar o real potencial de aumento da eficiência energética da usina e sua situação em relação às emissões de gases de efeito estufa. Os resultados permitem, também, identificar pontos críticos de degradação energética, ou seja, de destruição exergética e as alternativas para eliminá-los ou reduzir suas perdas. É também avaliado o fluxo de carbono, elemento que, além de atuar como redutor no alto-forno, é uma das fontes de energia mais importantes na siderurgia. Além disto, ênfase especial é dada à análise do uso da água, consumida em grande quantidade nos sistemas de refrigeração das usinas siderúrgicas.

This paper presents an evaluation of CO2 emissions and energy performance of an integrated Brazilian steel mill using coke. The emissions evaluation was carried out through a mass balance and the energy performance was analyzed through an exergy balance of the plant. These evaluations allow the identification of the actual potential for the steel mill energy efficiency improvement and its situation regarding to greenhouse gas emission. Furthermore, the analysis results point out the critical processes of energy degradation, which means exergy destruction, and the alternatives to energy improvement or reduction of losses. The carbon flow is also analyzed. Besides its use as a reduction agent in blast furnaces, carbon is an important energy source in steel production. Finally, water consumption is specially focused since it is a huge input for the refrigeration processes in steel mills systems.

Keywords

Energia; Exergia; Emissões; Uso de água.

Energy; Exergy; Emissions; Water usage.