Title

Recuperação refrigeração da soleira do cadinho do alto forno 01

Recovery of the cooling system of the blast furnace 01 hearth bottom

Authorship

DUTRA, LEANDRO DE ASSIS; ARAUJO, DANIELE DIAS; PINTO, MAGNO RAFAEL XAVIER

DUTRA, LEANDRO DE ASSIS

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ARAUJO, DANIELE DIAS

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PINTO, MAGNO RAFAEL XAVIER

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DOI

10.5151/2594-357X-43264

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Abstract

O trabalho tem como objetivo principal retratar um breve histórico e os cenários atuais e futuros da condição operacional do Alto-Forno 01 da Gerdau Ouro Branco bem como detalhar a intervenção realizada no Cadinho para recuperação da refrigeração desta região. O Alto-Forno 01 é o principal ativo da Gerdau Ouro Branco, iniciando a sua operação em 1986 com capacidade de produção diária de 7.500 t de gusa líquido diário. Já foram realizadas no Alto-Forno 01 desde o seu início operacional 05 grandes intervenções referentes a melhorias visando aumento de produção, reparos emergenciais e fins de Campanha. O Alto-Forno é dividido basicamente em 05 partes principais, sendo: 1 Topo que é a parte superior do forno por onde entram as matérias-primas, 2 Cuba que é a região logo abaixo do topo onde ocorre o aquecimento inicial da carga e começam as reações de redução do minério de ferro, 3 Ventre parte intermediária, mais larga do forno, intensificação da redução e início da fusão dos materiais, 4 Rampa ou bosch, região inclinada abaixo do Ventre, onde ocorrem as temperaturas mais altas até ~2000 °C perto das ventaneiras onde o coque queima com o ar quente insuflado e o 5 Cadinho que é a parte mais inferior onde ocorre o acúmulo de ferro fundido e escória tem a função de armazenar os líquidos antes da retirada. A refrigeração do fundo do cadinho é responsável por manter a temperatura do fundo estável preservando os blocos de carbono, formar uma camada protetora interna, controlar temperatura, aumentar a vida útil do forno e garantir segurança operacional. A refrigeração do cadinho do AF1 apresenta uma condição de corrosão severa e obstrução de suas linhas de refrigeração. O trabalho retrata a metodologia utilizada para a reforma e recuperação das linhas de refrigeração e o monitoramento continuo utilizado para garantir o controle e a extensão da vida útil operacional do Alto-Forno. Pode se concluir que a metodologia de intervenção foi satisfatória e trouxe poucos impactos negativos para o processo operacional, a recuperação da refrigeração do cadinho contribuirá significativamente para a extensão da vida útil do ativo e segurança de todo o processo produtivo garantindo a preservação do equipamento e segurança das pessoas.

The main objective of this work is to present a brief history and the current and future scenarios of the operational condition of Blast Furnace 01 at Gerdau Ouro Branco, as well as to detail the intervention carried out in the hearth to restore the cooling system in this region. Blast Furnace 01 is the main asset of Gerdau Ouro Branco, having started its operation in 1986 with a daily production capacity of 7,500 tons of hot metal. Since the beginning of its operation, five major interventions have been carried out on Blast Furnace 01, related to improvements aimed at increasing production, emergency repairs, and end-of-campaign actions. The blast furnace is basically divided into five main parts: 1 the top, which is the upper part of the furnace through which the raw materials are charged; 2 the stack, which is the region just below the top where the initial heating of the burden occurs and the reduction reactions of iron ore begin; 3 the belly, an intermediate and wider part of the furnace, where reduction intensifies and the melting of materials begins; 4 the bosh, an inclined region below the belly, where the highest temperatures occur (up to approximately 2000 °C) near the tuyeres, where the coke burns with the injected hot air; and 5 the hearth, which is the lowest part where molten iron and slag accumulate, with the function of storing these liquids before tapping. The cooling of the hearth bottom is responsible for maintaining a stable temperature at the base, preserving the carbon blocks, forming an internal protective layer, controlling temperature, increasing the furnace's lifetime, and ensuring operational safety. The cooling system of the BF1 hearth presents a condition of severe corrosion and obstruction in its cooling lines. This work describes the methodology used for the refurbishment and recovery of the cooling lines, as well as the continuous monitoring applied to ensure control and extend the operational lifetime of the blast furnace. It can be concluded that the intervention methodology was satisfactory and caused few negative impacts on the operational process. The recovery of the hearth cooling system will significantly contribute to extending the asset’s service life and ensuring the safety of the entire production process, guaranteeing equipment preservation and personnel safety.

Keywords

Alto-Forno, Cadinho, Vida Útil, AF1

Blast Furnace, Hearth, Life Span, BF1