Title

ESTUDO SOBRE OS FATORES QUE INFLUENCIAM NAS CONDIÇÕES TÉRMICAS DO ALTO-FORNO PROVENIENTES DAS VARIAÇÕES NO PROCESSO DE INJEÇÃO DE CARVÃO PULVERIZADO EM ALTOS- FORNOS

ESTUDY OF FACTORS INLUENCING ON BLAST FURNACE THERMICAL CONDITIONS ARISING FROM VARIATIONS OF PULVERIZED COAL INJECTION

Authorship

Sobreira, Leonardo César; Silva, Washington Luis Vieira da; Guimarães, Carolina C.; Assis, Paulo Santos

Sobreira, Leonardo César

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Silva, Washington Luis Vieira da

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Guimarães, Carolina C.

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Assis, Paulo Santos

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DOI

10.5151/2594-357X-17315

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Abstract

Este trabalho tem como objetivo determinar quais fatores influenciam nas condições térmicas do Alto- Forno mediante as variações na injeção de carvão pulverizado. É observado no processo que estas variações descritas pelo gráfico de controle influenciam diretamente no produto final, o ferro-gusa, podendo elevar o custo e comprometer a qualidade do atendimento às especificações dos clientes. Além do objetivo geral, apresentam-se os seguintes objetivos específicos: realizar um estudo bibliográfico sobre injeção de carvão pulverizado e sobre controle de processo; estudar o processo de injeção de carvão da empresa pesquisada, com a finalidade de observar os possíveis fatores que influenciam nas variações; acompanhar o controle do processo em função dos gráficos para quantificar as variações; identificar as causas que influenciam as variações e, por fim, sugerir propostas de melhorias para o problema gerado nesta pesquisa. Além dos objetivos relatados, este trabalho se justifica por apresentar as possíveis contribuições: atender às especificações dos clientes mediante as condições térmicas do Alto-Forno; ganho energético; redução do custo em função de uma injeção de carvão pulverizado mais estável e solução das falhas de projeto e processo. Baseado nos resultados do estudo e no conhecimento prévio do sistema, pode-se afirmar que os seguintes fatores influenciam as condições térmicas: queda na pressão de N2 de transporte do carvão; obstrução das lanças e linha de injeção de carvão; variações nas faixas granulométricas do carvão pulverizado; variações nas faixas de umidade do carvão; excesso de curvas na tubulação de transporte de carvão; revestimento da tubulação de carvão inexistente; qualidade química e física do carvão.

The objective of this project is defining the factors which have influence in blast furnace thermal conditions by variations on pulverized coal injection. It is observed in the process that the variations described by the chart control have a direct influence on the final product, the pig iron, resulting in costs raised and costumer’s specifications commitment compromised. Besides the general goal, there are the following specific objectives: making a bibliographical study on pulverized coal injection and its process control, study the coal injection process of a specific company in order to observed the possible factors that have influence on variations, monitor the process control by graphics to quantify the variations and finally suggest improvements for the problem generated in this paper. Beyond the reported goals, this work is justified by the presentation of the possible contributions: achieve the costumer’s specifications by the thermal conditions in blast furnace, energy gain, cost reduction due to a pulverized coal injection process more stable and solutions for o project and processes failures. The discussions, based on results from the graphs and the system information, provide the identification of the following factors that have influence on the thermal conditions of the blast furnace: decrease of N2 pressure for coal transportation; obstruction of lances and coal lines; variations of the particle size of pulverized coal; variations in the coal moisture; excessive bends on pipes for coal transportation; absence of pipe coating; chemical and physical characteristics of the coal.

Keywords

Alto-forno; Injeção de carvão pulverizado; Condições térmicas.

Blast Furnace, Pulverized coal injection, thermal conditions.