Title

MODELO MATEMÁTICO PARA O ALTO-FORNO — CONSIDERAÇÕES SOBRE O EQUILÍBRIO FERRO WUSTITA

MODELO MATEMÁTICO PARA O ALTO-FORNO — CONSIDERAÇÕES SOBRE O EQUILÍBRIO FERRO WUSTITA

Authorship

CASTRO, JOSÉ ADILSON DE; ASSIS, PAULO SANTOS

CASTRO, JOSÉ ADILSON DE

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ASSIS, PAULO SANTOS

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DOI

10.5151/2594-357x-25Red-135-152

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Abstract

O controle operacional do alto forno tem se tornado progressivamente o ponto chave de todo desenvolvimento tecnológico deste reator. O esquema de funcionamento do alto-forno proposto pelo IRSID é apresentado, o mesmo se fundamenta na existência de uma zona de reserva térmica, onde gases e sólidos estão à mesma temperatura, sendo que a explicação para tal fenômeno reside na reação fortemente endotérmica (C + CO₂ ⇔ 2CO), o que justifica a divisão do alto-forno em duas zonas (preparação e elaboração). A zona de elaboração se caracteriza pelo consumo de carbono, via "solution-loss". É proposto um modelo matemático para avaliação do fator ômega, relação do gás de topo (CO/CO₂), bem como o consumo de redutor quando a composição química dos gases ascendentes, que saem da zona de elaboração, é alterada, verificando-se bastante concordância dos resultados com as situações físico-químicas correspondentes, utilizando-se alguns dados operacionais de altos-fornos a carvão vegetal. É feita uma comparação do modelo utilizado no AF 02 da Acesita com os dados previstos pelo modelo apresentado.

O controle operacional do alto forno tem se tornado progressivamente o ponto chave de todo desenvolvimento tecnológico deste reator. O esquema de funcionamento do alto-forno proposto pelo IRSID é apresentado, o mesmo se fundamenta na existência de uma zona de reserva térmica, onde gases e sólidos estão à mesma temperatura, sendo que a explicação para tal fenômeno reside na reação fortemente endotérmica (C + CO₂ ⇔ 2CO), o que justifica a divisão do alto-forno em duas zonas (preparação e elaboração). A zona de elaboração se caracteriza pelo consumo de carbono, via "solution-loss". É proposto um modelo matemático para avaliação do fator ômega, relação do gás de topo (CO/CO₂), bem como o consumo de redutor quando a composição química dos gases ascendentes, que saem da zona de elaboração, é alterada, verificando-se bastante concordância dos resultados com as situações físico-químicas correspondentes, utilizando-se alguns dados operacionais de altos-fornos a carvão vegetal. É feita uma comparação do modelo utilizado no AF 02 da Acesita com os dados previstos pelo modelo apresentado.

Keywords

Alto-forno, Modelo matemático, Equilíbrio ferro-wustita, Gás de topo, Redução de minério

Alto-forno, Modelo matemático, Equilíbrio ferro-wustita, Gás de topo, Redução de minério