Title

ESTRATÉGIAS PARA REDUÇÃO DE NOX NA PELOTIZAÇÃO ATRAVÉS DE NOVA TECNOLOGIA DE QUEIMADORES

STRATEGIES FOR REDUCING NOX IN PELLETIZING USING NEW TECHNOLOGY OF BURNERS

Authorship

MEDEIROS, RAPHAEL DIAS DE; VILLELA, PEDRO CASTRO SOUZA; PIO, DIOGO MENDES; GONCALVES, PEDRO HENRIQUE FREITAS; NUNES, SÉRGIO FERNANDO; FONSECA, MAURÍCIO COTA; SILVA, GUILHERME ARAÚJO LIMA DA

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GONCALVES, PEDRO HENRIQUE FREITAS

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NUNES, SÉRGIO FERNANDO

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FONSECA, MAURÍCIO COTA

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SILVA, GUILHERME ARAÚJO LIMA DA

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DOI

10.5151/2594-5327-41876

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Abstract

A tecnologia aliada à sustentabilidade ambiental vem evoluindo muito nos últimos anos, e a busca por essas soluções se tornou algo crucial na competitividade e sobrevivência das empresas. Os fornos de pelotização possuem um ambiente oxidante que, junto a altas temperaturas de operação, criam condições para a formação de NOx. Buscando novos patamares de excelência operacional, a Samarco com auxílio da ATS vem desenvolvendo soluções para redução de NOx térmico através de um protótipo de queimador para os fornos de pelotização. Este queimador, denominado Low NOx, opera com gás natural, água e ar. O projeto do queimador Low NOx foi realizado utilizando simulações de CFD (do inglês: Fluido Dinâmica Computacional), acoplada com mecanismos de redução teóricos, através de modelos termodinâmicos. Para demonstrar a eficiência do queimador em condições reais de operação, foi fabricado um protótipo do queimador Low NOx e um cavalete auxiliar. Durante os testes, foi possível medir o NOx em função da dosagem de gás natural e de água, definidas nas simulações de CFD.

IN RECENT YEARS, THE TECHNOLOGY ALLIED WITH ENVIRONMENTAL SUSTAINABILITY HAS ADVANCED SIGNIFICANTLY, AND THE QUEST FOR THESE SOLUTIONS BECAME CRUCIAL FOR COMPETITIVENESS AND SURVIVAL OF THE COMPANIES. PELLETIZING FURNACES, WITH THEIR OXIDIZING ENVIRONMENTS AND HIGH OPERATING TEMPERATURES, NATURALLY PRODUCE NOX. TO ACHIEVE OPERATIONAL EXCELLENCE AND REDUCE NOX EMISSIONS, SAMARCO, IN COLLABORATION WITH ITS PARTNER COMPANY ATS, HAS DEVELOPED A PROTOTYPE OF A BURNER CALLED LOW NOX. THIS BURNER OPERATES WITH NATURAL GAS, WATER, AND AIR AND HAS BEEN DESIGNED TO MINIMIZE THE FORMATION OF THERMAL NOX DURING PELLETIZING FURNACE OPERATION. THE DEVELOPMENT OF THE LOW NOX BURNER INVOLVED THE USE OF CFD (COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS) SIMULATIONS, THEORETICAL REDUCTION MECHANISMS, AND THERMODYNAMIC MODELS TO OPTIMIZE ITS EFFICIENCY. TO VALIDATE THE BURNER’S PERFORMANCE UNDER REAL OPERATIONAL CONDITIONS, SAMARCO CONSTRUCTED A PROTOTYPE OF THE LOW NOX BURNER AND AN AUXILIARY RACK. DURING THE TESTS, THE NOX LEVELS ASSOCIATED WITH NATURAL GAS AND WATER WERE MEASURED, WHICH WERE CONSISTENT WITH THE CFD SIMULATIONS.

Keywords

Queimador Low NOx, NOx, CFD, Pelotização

Low NOx burner, NOx, CFD, Pelletizing