Title

Sistema de monitoramento do desgaste do cadinho do Alto-Forno "A" da Belgo

Hearth wear monitoring system of Blast Furnace “A” at Belgo

Authorship

Parreira, Gilberto Cardoso; Santos, Rodrigo Junqueira dos

Parreira, Gilberto Cardoso

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Santos, Rodrigo Junqueira dos

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DOI

10.5151/2594-5335-0033

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Abstract

Este trabalho descreve a implementação de um sistema para monitoramento dos fluxos de calor e do desgaste do cadinho do Alto-Forno "A" da Belgo, Usina de João Monlevade, visando obter uma ferramenta que permita avaliar mudanças no processo do forno destinadas à preservação dos refratários do cadinho e conseqüente aumento da vida útil do equipamento. Durante a construção do alto-forno, vários termopares foram instalados em diferentes níveis do cadinho para consulta das temperaturas presentes naquelas áreas. Utilizando-se destes valores e de dados referentes aos materiais refratários envolvidos na construção do cadinho foi implementado um modelo do comportamento dos fluxos de calor que atravessam as paredes daquele componente. Isto nos permite obter informações sobre a interface entre os refratários e o gusa líquido e obter a situação real do desgaste dos refratários. A disponibilização eficiente destas informações sobre a situação do cadinho permite avaliar como a permeabilidade do homem morto está direcionando os fluxos de líquidos em seu interior. Atuações no processo com base nestas informações podem amenizar a carga destes líquidos sobre o fundo e as paredes laterais e evitar, desta maneira, seu desgaste prematuro ou até mesmo acidentes com sua perfuração. Como a vida útil do alto-forno normalmente é limitada diretamente pelo desgaste do cadinho, este sistema auxilia a que o equipamento não tenha sua campanha abreviada e abre a possibilidade de aumento de sua vida útil.

This paper describes a computer system implementation to evaluate heat flows and hearth wear at Belgo’s blast furnace “A” from Monlevade works. The main purpose is to provide a tool to evaluate furnace process changes aiming hearth refractory preservation and equipment life increase. During blast furnace construction, several thermocouples were installed in different hearth levels to provide temperature measurements from those areas. Using those values and refractory material data it is possible to implement a model of the heat flow that crosses the hearth walls. This can give us information about the refractory and pig iron interface and measurements of the real situation of the refractory wear. The efficiency in providing this information about the hearth situation allows evaluation of how dead man’s permeability is driving the flow of pig iron. Process changes that use this data can minimize pig iron charge effects on bottom and walls and avoid premature wear and even accidents caused by perforation of the walls. As blast furnace lifecycle is strongly connected to hearth wear, this system can avoid campaign reduction and even opens the possibility of lifecycle increase.

Keywords

Sistema, Alto-Forno, Cadinho, modelo.

System, Blast Furnace, Hearth, model.