Title

CORREÇÃO ESTEQUIOMÉTRICA DINÂMICA E CONTROLE DE COMBUSTÃO NO FORNO DE IGNIÇÃO DA SINTERIZAÇÃO DA ARCELORMITTAL TUBARÃO

DYNAMIC ESTEQUIOMETRIC CORRECTION AND COMBUSTION CONTROL IN SINTERING IGNITION HOOD OF ARCELORMITTAL TUBARÃO

Authorship

Medeiros, Raphael Dias de; Alcoforado, Gabriel Nazareth G.; Lana, Marcio de Souza; Busatto, Flávio Túlio; Mendes, João Bosco; Perdigão, Leonardo Passos

Medeiros, Raphael Dias de

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Alcoforado, Gabriel Nazareth G.

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Lana, Marcio de Souza

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Busatto, Flávio Túlio

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Mendes, João Bosco

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Perdigão, Leonardo Passos

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DOI

10.5151/2594-357X-33363

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Abstract

O processo de sinterização inicia-se na etapa de ignição da camada superficial da mistura à sinterizar. Essa ignição é realizada através do calor fornecido por um forno, chamado “Forno de Ignição”, sendo que essa queima deve possuir potencial calorífico suficiente para iniciar o processo de aglomeração. Em função da movimentação horizontal e do fluxo de ar que passa através do material, essa frente de queima superficial é transportada até atingir as zonas inferiores do leito, produzindo assim o sínter. Quanto maior o poder calorífico do combustível utilizado, mais eficiente (menor consumo de combustível e maior temperatura) é a queima superficial, elevando assim a resistência mecânica do produto durante o processo. Em função de variações na qualidade do combustível, manter a temperatura de ignição controlada, torna-se um desafio, sendo assim, nesse trabalho foi realizado um estudo sobre a combustão do gás de coqueria (COG), avaliando não somente as suas relações estequiométricas de combustão mas também a estratégia de controle mais adequada, de forma a manter a temperatura de trabalho e ainda otimizar o rendimento e qualidade do sinter produzido. Foram utilizados conhecimentos matemáticos, de automação, controle e combustão industrial, de forma a possibilitar atingir os resultados esperados.

The sintering process begins at the ignition stage of the surface layer of the mixture to be sintered. This ignition is performed through the heat supplied by a furnace, called "Ignition Furnace", and this burn must have sufficient heat potential to start the agglomeration process. As a result of the horizontal movement and the flow of air passing through the material, this surface firing front is transported until reaching the lower zones of the bed, thus producing the sinter. The higher the calorific value of the fuel used, the more efficient (lower fuel consumption and higher temperature) is the surface burning, thus raising the mechanical strength of the product during the process. Due to variations in fuel quality, keeping the ignition temperature controlled becomes a challenge, so, in this work, a study on the combustion of coke oven gas (COG) was carried out, evaluating not only its stoichiometric but also the most adequate control strategy, in order to maintain the working temperature and still optimize the yield and quality of the sinter produced. Mathematical knowledge, automation, control and industrial combustion were used in order to achieve the expected results

Keywords

Combustão de gás de coqueria (COG); Forno de ignição; sinter; controle limites cruzados; ignição;

Combustion of coke oven gas (COG); ignition hood; Sinter; Crossed Limits Control; ignition;