Title

DIAGRAMA DE MÍNIMO CONSUMO DE CARBONO APLICAÇÃO AO ALTO FORNO

DIAGRAM FOR MINIMUM CARBON CONSUMPTION. APPLICATION TO THE BLAST FURNACE

Authorship

Enrique Roy Dionisio Calderon; José Carlos D’Abreu; Helio Marques Kohler

Enrique Roy Dionisio Calderon

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José Carlos D’Abreu

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Helio Marques Kohler

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DOI

10.5151/2594-357X-25421

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Abstract

Neste trabalho é apresentada a concepção de um modelo com objetivo de gerar a superfície de mínimo consumo de redutor (carbono) para a produção de ferro primário. No seu desenvolvimento foram consideradas as condições de equilíbrio das reações de redução e os balanços de massa e de energia. Sua aplicação à redução em Altos Fornos é exemplificada para situações reais, baseada no banco de dados operacionais de uma usina siderúrgica. Foi possível, a partir de planos de corte nestas superfícies, gerar diagramas binários do tipo CR-RD (Consumo de Redutor-Redução Direta), passíveis de serem obtidos “on-line” com o processo. Dentre os resultados obtidos, foi possível identificar, confirmar e prever, através da análise de casos reais, algumas inviabilidades termodinâmicas importantes do forno, conferindo desta forma maior segurança operacional ao processo.

In this paper a model is presented with the objective to generate the surface of minimum consumption of reductant (carbon) for ironmaking processes. In developing the model the equilibrium conditions of the reduction and the mass and energy balances were considered. Its application to the blast furnaces is exemplified for real operational conditions, which were databases duly extracted from an integrated steelworks. It was also possible, from cutting plans on these surfaces, to obtain binary diagrams of RC-DR type (Reductant Consumption-Direct Reduction), able to be generated on-line with the process. Among the results, one could identify, confirm and predict through analysis of real case studies, important thermodynamic unfeasibility of the furnace, which allowed to provide greater operational safety to the process.

Keywords

Alto forno; Carbon “rate”; Redução direta; Balanço de massa; Balanço de energia

Blast Furnace, Carbon rate; Direct reduction; Mass balance; Energy balance