Title

ESTUDO DE COMBUSTÍVEIS ALTERNATIVOS SUSTENTÁVEIS PARA A SINTERIZAÇÃO DE MINÉRIO DE FERRO

INVESTIGATION OF SUSTAINABLE ALTERNATIVE FUELS FOR THE IRON ORE SINTERING

Authorship

Castro, Jose Adilson de

Castro, Jose Adilson de

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DOI

10.5151/5463-5463-0019

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Abstract

A unidade de sinterização de plantas integradas é a principal suplidora de matérias- primas para a produção de gusa em altos-fornos. A operação da sinterização convencional é baseada em finos de coque com um consumo específico em torno de 50 kg/t de sinter. Com relação a aspectos ambientais, a unidade de sinterização produz gases, particulados e pequenas concentrações de compostos policlorados aromáticos como dioxinas e furanos. Neste estudo objetiva-se simular a utilização de combustíveis alternativos com operações estáveis que minimizem o uso de finos de coque e emissões de dioxinas e furanos. O modelo multifásico baseado em equações de transportes de momentum, energia e espécie química foi utilizado e considera os mecanismos das principais reações e transformações de fases que ocorrem no interior do leito de sinterização. Recirculação parcial do gás de exaustão, uso intensivo de biomassa e material pré-reduzido são técnicas propostas visando diminuir o impacto ambiental. Resultados da simulação indicaram que até 50% do gás pode ser utilizado com redução de emissões de dioxinas e furanos, entretanto, a produtividade da sinterização diminui e foi necessário aumentar a permeabilidade do leito.

The sintering plant of an integrated steel works is the main supplier of raw materials for the blast furnace process. In conventional sinter plant operation, the fuel commonly used is coke breeze with consumption rate of around 50 kg/t. Regarding to environmental concerns, the sintering produce waste gas and particulates with small concentration of dioxins and furans. This investigation aims to study alternative fuels and smooth operational techniques which minimizes the use of coke breeze and controls the emissions of dioxins and furans. A Mathematical model based on transport equations of momentum, energy and chemical species is used. Biomasses and pre-reduced waste materials are tested as raw materials. Partial recirculation of the outlet gas is proposed as an effective technique to reduce environmental load. The simulation results for an industrial scale plant facility indicated that up to 50% of the waste gas could be reutilized and decrease the dioxin and furans emissions of about 20%. However, the productivity of the sinter strand decreased and the bed permeability must be increased.

Keywords

Modelo multifásico; Sinterização; Biomassa.

Multiphase model; Sintering; Biomasses.