Title

DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO DE UM MODELO CFD DO ALTO-FORNO

DEVELOPMENT AND USE OF A BLAST FURNACE CFD MODEL

Authorship

Dutra, Eider; Alvarenga, Keiner; Castro, José Adilson de; Nogueira, Paulo F.

Dutra, Eider

I am this author

Alvarenga, Keiner

I am this author

Castro, José Adilson de

I am this author

Nogueira, Paulo F.

I am this author

DOI

10.5151/2594-357x-12822

Downloads

Abstract

A Companhia Vale do Rio Doce (CVRD) utiliza um modelo matemático baseado em Computação Fluidodinâmica (CFD) para previsão do desempenho dos produtos da CVRD nos altos-fornos dos seus clientes. Este trabalho apresenta os resultados obtidos durante o processo de incorporação, aprimoramento e validação deste modelo, bem como as conclusões sobre a sua utilização. O número mínimo de iterações para garantir a precisão necessária dos resultados foi estabelecido a partir de alterações no código e foi possível reproduzir os dados operacionais de um alto- forno real operando com 22% de pelotas, estimando-se as condições internas da carga metálica e do escoamento dos gases. A avaliação da reprodutibilidade do modelo mostrou que são obtidos os mesmos resultados para o mesmo número de iterações, para uma mesma condição simulada, independentemente do computador utilizado para realizar os cálculos. Em função disto, concluiu-se que o modelo CFD do alto-forno pode ser utilizado de forma satisfatória para prever variáveis operacionais de altos-fornos, bem como estimar as condições internas do reator.

Companhia Vale do Rio Doce (CVRD) uses a mathematical model based on computational fluid dynamics (CFD) to forecast the performance of CVRD’s products on clients’ Blast Furnaces. This paper presents the results of the integration, improvement and validation of the Blast Furnace CFD model accomplished by CVRD and the conclusions on the use of the model. The minimum number of iterations to assure the desired precision was established after certain modifications on the code were made. It was possible to reproduce operational data of a blast furnace running with 22% pellet on the metallic burden and predict cohesive zone position, metallic burden and gas flow profiles. The reproducibility evaluation showed that for a given iteration the results obtained on different computers are the same for the same simulated condition. Due to the exposed above, the Blast Furnace CFD model can be used to predict the response to operational variables of Blast Furnaces as well as inner furnace conditions.

Keywords

Alto-forno; Modelagem; Validação.

Blast furnace; Modeling; Validation