Title

ESTUDOS DE EFICIÊNCIA TÉRMICA E DE EMISSÃO DE POLUENTES EM FORNOS ROTATIVOS A ÓLEO E GÁS NATURAL

THERMAL EFFICIENCY AND POLLUTANT EMISSION STUDIES IN OIL AND GAS-FIRED ROTATING FURNACES

Authorship

Dallabona, Anderson Roberto; Ramos, Daniele da Silva; Mattei, Eliane Ramos Miranda; Martins, Francisco Germano; Hupalo, Marcio Ferreira

Dallabona, Anderson Roberto

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Ramos, Daniele da Silva

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Mattei, Eliane Ramos Miranda

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Martins, Francisco Germano

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Hupalo, Marcio Ferreira

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DOI

10.5151/2594-5327-0190

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Abstract

O modelo do setor energético brasileiro vem sendo reorientado para a diversificação da matriz energética e utilização de fontes de energia limpa. Neste contexto, emprego do gás natural como fonte energética para fusão de ligas ferrosas apresenta-se como uma alternativa promissora e altamente viável. O crescimento das atividades industriais tem como conseqüência a intensificação das emissões de poluentes na atmosfera. Muitos destes poluentes são decorrentes da combustão de materiais de origem fóssil, tais como os óleos combustíveis atualmente empregados como fonte energética em fundições. O emprego de gás natural pode reduzir sensivelmente a emissão de poluentes na indústria de fundição. Neste contexto, o presente trabalho apresenta estudos de viabilidade térmica e de emissão de poluentes (material particulado) de fornos rotativos aquecidos a óleo de xisto e gás natural, empregados na fusão de ligas ferrosas. A análise de emissões de poluentes visa coletar dados dos gases, dióxido de enxofre (SO2), monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2) e óxidos de nitrogênio (NOx) que são lançados na atmosfera durante a fusão destas ligas. A eficiência térmica de substituição do óleo de xisto por gás natural, durante a fusão de ferros fundidos cinzentos e nodulares em fornos rotativos, será estudada por meio do controle do tempo total de fusão e do levantamento da relação entre volume de combustível empregado e material fundido obtido. Os resultados foram obtidos durante dez séries de fusões de ferros fundidos cinzentos e nodulares, realizadas em fornos rotativos instalados na SOCIESC (gás natural) e em empresa do setor de fundição localizada em Garuva.

The Brazilian energy model has been reoriented towards diversification of the energy matrix and use of clean-power plants. The natural gas rises as a promising and highly viable energy source for casting of iron alloys. The growth of industrial activities results in higher air pollutant emissions. Many of these pollutants appear as residues of fossil origin materials combustion, such as fuel oils generally used as energy source in the casting industry. The use of natural gas can significantly reduce the emission of gases and particulate material. The present work aimed in the study of thermal efficiency and pollutant emission during casting of iron alloys in oil and gas-fired rotating furnaces. The pollutant emission analysis was conducted in order to identify the presence of sulfur dioxide (SO2), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2) and nitrogen oxides (NOx), gases regularly launched in the atmosphere during the casting of iron alloys. Substitution of fuel oil by natural gas necessarily involves the study of its thermal efficiency. This study was accomplished during casting of gray and ductile cast irons, by means of controlling the total fusion time and determining the ratio between the cast material and the volume of fuel oil and natural gas used. Five heats of both gray and ductile cast irons were obtained in rotating furnaces installed in SOCIESC (natural gas) and in a company of the casting sector located in Garuva (fuel oil).

Keywords

Gás natural; Forno rotativo; Emissão de poluentes; Fundição.

Natural gas; Rotating furnace; Pollutant emission; Casting.