Title

SIMULAçãO DO CARREGAMENTO DE MATéRIAS PRIMAS EM ALTO-FORNO EQUIPADO COM BLT USANDO DEM

SIMULATION OF RAW MATERIAL LOADING IN A BLAST-FURNACE USING DEM

Authorship

Cunha, Emerson Reikdal da; Hirano, André Wulff; Silva, Bruno Pinheiro da; Pereira, Rafael dos Santos Aires; Carvalho, Rodrigo Magalhães de

Cunha, Emerson Reikdal da

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Hirano, André Wulff

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Silva, Bruno Pinheiro da

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Pereira, Rafael dos Santos Aires

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Carvalho, Rodrigo Magalhães de

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DOI

10.5151/2594-357X-34758

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Abstract

AS SIMULAÇÕES DO CARREGAMENTO DOS ALTOS-FORNOS COM USO DO MÉTODO DOS ELEMENTOS DISCRETOS (DEM) SÃO CAPAZES DE PROVER INFORMAÇÕES DE DIFÍCIL OBTENÇÃO NAS OPERAÇÕES INDUSTRIAIS, TAIS COMO SEGREGAÇÃO, DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA, POROSIDADE. AS MESMAS PODEM SER ACOPLADAS À MODELOS QUE PODEM AJUDAR NA PREVISÃO DE EVENTOS DE QUEBRA DOS MATERIAIS GRANULARES. O PRESENTE TRABALHO APLICA UMA ESTRATÉGIA DE MODELAMENTO PARA A O CARREGAMENTO DE ALTOS-FORNOS COM O USO DO DEM. AS MATÉRIAS PRIMAS TIVERAM OS SEUS PARÂMETROS DE CONTATO NECESSÁRIOS A SIMULAÇÃO DETERMINADOS POR ENSAIOS. NO DEM UTILIZOU-SE GEOMETRIA DESDE OS HOPPERS ATÉ A PARTE SUPERIOR DO ALTO-FORNO. FORAM REALIZADAS SIMULAÇÕES DE CARREGAMENTO DOS HOPPERS E SUA DESCARGA CONSIDERANDO A MOVIMENTAÇÃO DA CALHA ROTATIVA CONFORME OPERAÇÃO INDUSTRIAL. OS RESULTADOS PERMITIRAM IDENTIFICAR CONDIÇÕES IDEAIS DE CARREGAMENTO DAS MISTURAS DE COQUE E METÁLICA E SERVIRÃO DE BASE PARA O DESENVOLVIMENTO DE UM MODELO FENOMENOLÓGICO DETALHADO DE CARREGAMENTO DE ALTOS-FORNOS.

SIMULATIONS OF BLAST-FURNACE LOADING USING DISCRETE ELEMENT METHOD PROVIDE INFORMATION THAT AREN’T OFTEN AVAILABLE OR ARE DIFFICULT TO MEASURED IN THE INDUSTRIAL OPERATION SUCH AS PARTICLE SEGREGATION, SIZE DISTRIBUTION AND CHARGE POROSITY. ADDITIONALLY, THESE SIMULATIONS CAN BE COUPLE TO MODELS THAT HELP PREDICTING BREAKAGE EVENTS SUFFERED BY GRANULAR RAW MATERIALS. THE PRESENT WORK DEALS WITH THE APPLICATION OF A NEW MODELING STRATEGY OF BLAST FURNACE LOADING BASED ON DISCRETE ELEMENT METHOD. CONTACT PARAMETERS FOR THE RAW MATERIALS USED IN THE SIMULATION HAVE BEEN CHARACTERIZED USING BENCH SCALE EXPERIMENTS. IN DEM SIMULATIONS, THE REAL SCALE OF THE OPERATION WAS CONSIDERED, FROM THE HOPPERS TO THE TOP OF THE BLAST FURNACE. SIMULATIONS OF THE HOPPER LOADING, AND ITS DISCHARGE WERE PERFORMED CONSIDERING THE MOVEMENT OF THE ROTATING CHUTE USED IN THE INDUSTRIAL OPERATION. THE RESULTS ALLOWED FOR THE IDENTIFICATION OF THE IDEAL LOADING CONDITION OF THE COKE AND METTALIC MIXTURES AND WILL SERVE AS BASIS FOR THE DEVELOPMENT OF A DETAILED PHENOMENOLOGICAL BLAST-FURNACE LOADING MODEL.

Keywords

Alto-forno; DEM; carregamento de matérias primas; simulação; fluxo granular

Blast furnace; DEM; burden charging; simulation; granular flow