Title

DESENVOLVIMENTO DE SIMULADOR DE CARREGAMENTO DE ALTOS-FORNOS*

DEVELOPMENT OF A BLAST FURNACE LOADING SIMULATOR

Authorship

Carvalho, Rodrigo Magalhaes de; Silva, Bruno Pinheiro da; Pereira, Rafael Aires dos Santos; Hirano, André Wulff; Cunha, Emerson Reikdal da

Carvalho, Rodrigo Magalhaes de

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Silva, Bruno Pinheiro da

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Pereira, Rafael Aires dos Santos

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Hirano, André Wulff

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Cunha, Emerson Reikdal da

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DOI

10.5151/2594-357X-34736

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Abstract

O PRESENTE TRABALHO APRESENTA O DESENVOLVIMENTO DE UM MODELO MATEMÁTICO DO CARREGAMENTO DE ALTOS FORNOS CAPAZ DE PREVER A DEGRADAÇÃO DAS MATÉRIAS PRIMAS. O MODELO, DENOMINADO SCAF, UTILIZA RESULTADOS DE SIMULAÇÕES DO MOVIMENTO GRANULAR REALIZADAS COM O MÉTODO DOS ELEMENTOS DISCRETOS (DEM) COMO BASE PARA CALIBRAÇÃO DE EQUAÇÕES DE MOVIMENTO E PARA A OBTENÇÃO DAS ENERGIAS DE COLISÃO SOFRIDAS PELAS PARTÍCULAS DURANTE O PROCESSO DE CARREGAMENTO DO FORNO.

THE WORK PRESENTS THE DEVELOPMENT OF A MATHEMATICAL MODEL FOR THE LOADING OF BLAST FURNACES CALLED SCAF WHICH IS ABLE TO PREDICT THE BURDEN DEGRADATION DURING LOADING. IN THIS MODEL, SIMULATIONS OF THE GRANULAR FLOW USING THE DISCRETE ELEMENT METHOD (DEM) SERVE AS BASES FOR THE CALIBRATION AND VALIDATION OF PARTICLE MOTION EQUATIONS AND PROVIDE THE COLLISION ENERGIES TRANSFERRED TO PARTICLES DURING BLAST FURNACE LOADING. THE SCAF RESULTS SHOW GOOD CORRELATION WITH THOSE OBTAINED FROM DEM SIMULATIONS SUCH AS PARTICLE SIZE DISTRIBUTION, ORE/COKE RATION, BLAST FURNACE BED PROFILE AND COMPOSITION, DEMANDING LOW COMPUTATION COST. WITH SUCH A TOOL, THE OPERATORS CAN THEN EVALUATE THE OUTCOMES OF A LOADING STRATEGY IN REAL TIME, ALLOWING FOR THE SEARCH FOR OPTIMAL OPERATION CONDITIONS.

Keywords

Blast furnace; DEM; burden degradation; phenomenological modeling

Alto-forno; DEM; degradação de matérias primas; modelagem fenomenológica