Title

AVALIAÇÃO DA VELOCIDADE DE PARTÍCULAS SOB DIFERENTES CONFIGURAÇÕES EM SIMULADOR DE PCI

EVALUATION OF PARTICLE VELOCITY UNDER DIFFERENT CONFIGURATIONS IN PCI SIMULATOR

Authorship

Viegas, Flávio Filipe Soares; Kienetz, Guilherme Tonatto; Fragoso, Hector Alejandro Picarte; Lima, Gabriel Penna Kramer; Vilela, Antônio Cezar Farias; Osório, Eduardo

Viegas, Flávio Filipe Soares

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Kienetz, Guilherme Tonatto

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Fragoso, Hector Alejandro Picarte

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Lima, Gabriel Penna Kramer

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Vilela, Antônio Cezar Farias

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Osório, Eduardo

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DOI

10.5151/2594-4711-40314

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Abstract

A flexibilização de materiais carbonosos que se pode utilizar na injeção de carvão pulverizado (Pulverized Coal Injection - PCI) e sua redução de custos operacionais faz com que essa tecnologia seja amplamente utilizada e estudada para entender como materiais de diferentes características se comportam na zona de injeção dentro do alto-forno. A fim de compreender melhor o comportamento das partículas em simulador de PCI, neste trabalho foi utilizado o simulador do LaSid para avaliar o impacto da granulometria, diferença de pressão e tempo de abertura de válvula sob a velocidade das partículas. Tempos curtos de abertura de válvula (50 - 75 ms) e pequena diferença de pressão (2,1 - 3,1 bar) não surtiram efeito significativo na velocidade das partículas. Em maiores tempos de abertura de válvula (150 - 300 ms) e diferença de pressão (0,1 - 6,1 bar) as partículas assumiram velocidade satisfatória, visto que há maior fluxo de gás e força motriz suficiente para gerar arraste das partículas no simulador. As faixas granulométricas provocaram diferença apenas nas configurações mais extremas de simulação, sendo as menores granulometrias (1 - 1,4 mm e 1,4 - 2 mm) mais eficazes.

The flexibilization of carbonaceous materials that can be used in the pulverized coal injection (PCI) and its reduction in operational costs have made this technology widely used and studied to understand how materials with different characteristics behave in the injection zone inside the blast furnace. In order to better understand the behavior of particles in an PCI simulator, this study used the LaSid simulator to evaluate the impact of particle size, pressure difference, and valve opening time on particle velocity. Short valve opening times (50 - 75 ms) and small pressure differences (2.1 - 3.1 bar) did not significantly affect particle velocity. However, with longer valve opening times (150-300 ms) and larger pressure differences (0.1 - 6.1 bar), the particles achieved satisfactory velocity, due to the greater gas flow and sufficient driving force to generate particle drag in the simulator. The particle size ranges only showed a difference in the most extreme simulation settings, with smaller particle sizes (1 - 1.4 mm and 1.4 - 2 mm) being more effective.

Keywords

Injeção de Carvão Pulverizado; Simulador de PCI; Velocimetria; Alto-forno.

Pulverized Coal Injection; PCI rig; Blast furnace; Velocimetry.