Title

NextGen: Pelotização traveling grate para produção de pelotas de alta qualidade com baixo carbono e Eficiência de custo

NextGen traveling grate pelletizing for low-carbon, cost-efficient production of high-quality pellets

Authorship

GABRIEL, MATTHIAS; KOEPF, MAXIMILIAN; PEREIRA, GUSTAVO GERMANO

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KOEPF, MAXIMILIAN

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PEREIRA, GUSTAVO GERMANO

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DOI

10.5151/2594-357X-43876

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Abstract

A descarbonização da indústria siderúrgica tem impulsionado a demanda por pelotas de alta qualidade, capazes de aumentar a produtividade e reduzir emissões em altos-fornos e rotas de redução direta. Simultaneamente, plantas de pelotização enfrentam pressões por redução de custos, maior variabilidade de matérias-primas e exigências ambientais mais rigorosas. Este trabalho apresenta um conceito integrado de pelotização em grelha móvel (traveling grate) que combina estratégias de redução de emissões de CO₂, otimização energética, flexibilidade operacional e ferramentas digitais avançadas. Um modelo preditivo acoplado de leito de pelotas e fluxograma de planta é utilizado para quantificar trade-offs entre CAPEX e OPEX e avaliar alternativas de configuração. Resultados indicam reduções de até aproximadamente 20% no consumo de energia térmica e ganhos relevantes na redução de emissões e vazão de gases. Adicionalmente, é apresentada uma abordagem de operação digital integrada visando estabilidade de processo e manutenção preditiva.

The decarbonization of the steel industry is increasing the demand for high-quality pellets that enable improved process efficiency and reduced emissions in both blast furnace and direct reduction routes. Pellet producers simultaneously face increasing environmental constraints, cost pressure, and variability in raw materials and fuels. This study presents an integrated traveling grate pelletizing approach combining CO₂ reduction strategies, energy-optimization, operational flexibility, and advanced digital solutions. A coupled predictive model of pellet bed behavior and plant flowsheet are used to quantify CAPEX/OPEX trade-offs and evaluate alternative process configurations. The results indicate thermal energy savings of up to approximately 20%, along with significant reductions in off-gas volume and CO₂ emissions. In addition, digital process optimization and predictive maintenance strategies contribute to improved operational stability and plant performance.

Keywords

Pelotização traveling grate, Descarbonização, Eficiência energética, Controle avançado de processo

Traveling grate pelletizing, Decarbonization, Heat recovery, Advanced process control