Title

MODELO DO MINI ALTO-FORNO BASEADO EM CARGA AUTO-REDUTORA

MODELING THE MINI BLAST FURNACE PROCESS BASED ON SELF-REDUCING AGGLOMERATES

Authorship

Castro, José Adilson de; Souza, Franciene Teixeira de; Silva, Alexandre José da

Castro, José Adilson de

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Souza, Franciene Teixeira de

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Silva, Alexandre José da

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DOI

10.5151/2594-357x-0105

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Abstract

O processo tradicional do alto-forno é o principal supridor de metal liquido para a indústria do aço. Este processo faz uso intensivo de fontes de carbono para atuar como combustível e agente redutor. Recentemente com o desenvolvimento de aglomerados auto-redutores abriu-se a possibilidade do seu uso em mini altos-fornos. Este estudo visa simular numericamente o processo do mini alto-forno operando com baixo volume de escória e altas taxas de injeção de carvão vegetal pulverizado combinado com enriquecimento de oxigênio e small coque. O modelo é baseado em equações de transporte de momentum, energia e espécies químicas. Resultados do modelo são apresentados em termos de parâmetros globais e distribuições espaciais no interior do reator. Resultados de simulação indicaram que é possível operar de forma estável com 20% de carga auto-redutora combinado com 100 kg/t de carvão vegetal pulverizado.

The blast furnace process is the main supplier of hot metal in the steel industry. This process is massive user of carbon source materials as fuel and reducing agent. Recently the development of self-agglomerates has open the possibility of its direct use in mini blast furnace. This investigation aims to numerically simulate a mini blast furnace process operating with self-reducing agglomerates with low slag rate and high rates of pulverized biomass combined with oxygen injection and small coke as solid fuels. The model describes the mini blast furnace process as a counter current reactor of five phases interacting with one another. The solid phase considers small sinter, self- reducing pellets and briquettes as iron bearing materials and small coke as solid fuel charged from the top. The modeling is based on transport equations of momentum, energy and chemical species of each phase and the chemical reactions are modeled by semi-empirical equations. Model results are presented for global parameters and spatial distributions for temperature and composition for solid and gas phases. Smooth operational conditions were obtained for about 20% of self-reducing pellets combined with small sinter and coke in the burden materials. In addition, up to 100 kg/t of pulverized biomass could be injected in the mini blast furnace tuyeres

Keywords

Modelo multifásico; Mini alto-forno; carga auto-redutora.

Multiphase model; Sintering; Biomasses.