Title

AVALIAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO DE GASES EM FORNO DE PELOTIZAÇÃO DA SAMARCO MINERAÇÃO ATRAVÉS DE CFD E VALIDAÇÃO EXPERIMENTAL

EVALUATION OF THE FLOW DISTRIBUTION THROUGH CFD IN THE PELLETIZING FURNACE AT SAMARCO AND EXPERIMENTAL VALIDATION

Authorship

Athayde, Maycon; Tavares, Roberto Parreiras; Nunes, Sergio Fernando; Fonseca, Maurício Cota

Athayde, Maycon

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Tavares, Roberto Parreiras

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Nunes, Sergio Fernando

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Fonseca, Maurício Cota

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DOI

10.5151/2594-357X-23848

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Abstract

A Samarco Mineração produz pelotas de minério de ferro processadas termicamente em fornos de grelha móvel. Este processo é fundamental para que se obtenha a adequada resistência mecânica das dos aglomerados para o transporte e operação dos reatores de redução. Todas as propriedades mecânicas dos aglomerados são obtidas durante a etapa de queima, sendo etapa decisiva, para a qualidade da pelota. Portanto, a distribuição de velocidade do fluxo gasoso no interior desta zona deve apresentar homogênea distribuição. Para tanto, foi desenvolvido um modelo matemático em CFD para caracterizar o escoamento dos gases na zona de queima, aplicando as equações de conservação de quantidade de movimento, massa e energia. A validação do modelo proposto foi obtida através de medições de temperaturas no interior do forno. Foi desenvolvido um sistema de comunicação wireless de forma a acompanhar de forma continua e interrupta a evolução de temperatura do forno.

The Samarco produces iron ore pellets thermally processed in straight grate furnaces. This process is essential in order to obtain adequate mechanical strength to the pellets transportation and operation in the reduction reactors. All the mechanical properties of the agglomerates are obtained during the stage of firing, being decisive step to pellet quality. Therefore, the velocity distribution of gas flow within this zone must have homogeneous distribution. Therefore, it was developed a mathematical CFD model to characterize the gas flow in the burning zone, applying the equations of conservation of momentum, mass and energy. The validation of the model was obtained by measuring the temperatures inside the furnace. It was developed a wireless communication system in order to monitor continuously and uninterrupted evolution of oven temperature.

Keywords

Modelagem; CFD; Pelotização; Leitos porosos.

Modeling; CFD; Pelletizing; Packed beds.