Title

Monitoramento Térmico como Ferramenta para Otimizar a Injeção de Massas de Tamponamento em altos-fornos

Thermal Monitoring as a Tool to Optimize Taphole Clay Injection in Blast Furnaces

Authorship

OLIVEIRA, TOMÁS MOREIRA DE; SILVA, PEDRO ALVES E; MADALENA, VANDERLÚCIO GERALDO; ARRUDA, EVERTON FRANCIS; RATES, GABRIEL GONÇALVES; SOUZA, GABRIEL RIOS DE; REIS, WALLACE FERNANDES DOS; RIBEIRO, ALOÍSIO SIMÕES

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RATES, GABRIEL GONÇALVES

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SOUZA, GABRIEL RIOS DE

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REIS, WALLACE FERNANDES DOS

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RIBEIRO, ALOÍSIO SIMÕES

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DOI

10.5151/2594-357X-43124

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Abstract

A estabilidade do tamponamento do furo de corrida é essencial para a segurança operacional e o desempenho de altos-fornos. Neste trabalho, avaliou-se a influência do envelhecimento da massa de tamponamento e do histórico térmico do canhão de injeção sobre a plasticidade de uma massa ligada a piche aplicada em alto-forno de grande porte. Para isso, foi desenvolvido um ensaio laboratorial não convencional com molde superaquecido a 350 °C, associado ao monitoramento contínuo do índice de extrusão, de forma a simular condições térmicas mais próximas da aplicação industrial. Os resultados mostraram que tempos prolongados de residência em ambiente aquecido elevam significativamente a resistência à extrusão, podendo inviabilizar a injeção. Por outro lado, aquecimentos rápidos preservam a plasticidade mesmo em massas envelhecidas, desde que não ocorra perda excessiva de voláteis. Em campo, o sistema Thermal Monitoring Solution (TMS) permitiu registrar os ciclos térmicos do canhão de injeção e confirmou a relevância do monitoramento térmico para antecipar desvios operacionais. Os resultados indicam que a atualização dos padrões de injeção, com controle do envelhecimento da massa e acompanhamento térmico do canhão, pode contribuir para maior previsibilidade do tamponamento, melhor desempenho da massa e maior estabilidade de vazamento do alto-forno.

The stability of taphole clay plugging is essential for blast furnace safety and operational performance. This study evaluated the influence of taphole clay aging and mudgun thermal history on the plasticity of a pitch-bonded taphole clay used in a large blast furnace. A non-conventional laboratory test was developed using a mold preheated at 350 °C, combined with continuous monitoring of the extrusion index, in order to reproduce thermal conditions closer to industrial application. The results showed that long residence times under heated conditions significantly increase extrusion resistance and may prevent plugging. Otherwise, fast heating preserves plasticity even in aged mixes, provided that excessive volatile loss doesn’t occur. In the field, the Thermal Monitoring Solution (TMS) enabled the recording of mudgun thermal cycles and confirmed the relevance of thermal monitoring to anticipate operational deviations. The findings indicate that updating taphole clay plugging practices, supported by material aging control and thermal monitoring of the mudgun, can improve plugging predictability, taphole clay performance, and blast furnace tapping stability.

Keywords

Alto-Forno, Massa de Tamponamento, Plasticidade, Monitoramento Térmico

Blast Furnace, Taphole Clay, Plasticity, Thermal Monitoring