Title

UMA PERSPECTIVA EXPERIMENTAL DA INJEÇÃO DE OXIGÊNIO EM ALTA TEMPERATURA PARA MELHORIA DA COMBUSTÃO DE COMBUSTÍVEIS SÓLIDOS PULVERIZADOS EM ALTOS-FORNOS

AN EXPERIMENTAL PERSPECTIVE ON HIGH TEMPERATURE OXYGEN INJECTION TO ENHANCE PULVERIZED SOLID FUEL COMBUSTION FOR IRONMAKING BLAST FURNACES

Authorship

Halder, Sabuj; Neto, Valmiro Correia e Sá

Halder, Sabuj

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Neto, Valmiro Correia e Sá

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DOI

10.5151/2594-357X-00010

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Abstract

A injeção de combustíveis sólidos tais como carvão pulverizado através das ventaneiras de altos-fornos tem sido praticada por muitos anos a fim de reduzir o uso de coque metalúrgico. A combustão incompleta das partículas na zona das ventaneiras e a consequente perturbação nos fluxos gasosos e de carga no forno geralmente limitam a taxa de injeção de tais combustíveis sólidos acima de 200 kg/ton de metal líquido. A Praxair desenvolveu uma aplicação utilizando a sua tecnologia patenteada de bocal térmico para oxigênio com o objetivo de melhorar a eficiência de combustão dos combustíveis sólidos injetados. Isso é conseguido através da rápida ignição e devolatilização do combustível sólido usando uma corrente de oxigênio gerada no local com alta temperatura e momento. A investigação experimental da efetividade de tal abordagem sobre a eficiência da combustão é apresentada. Uma comparação com os métodos tradicionais de injeção também é estabelecida. Os testes e resultados de laboratório em escala reduzida e piloto são discutidos. Aspectos do nível de enriquecimento do sopro também são destacados.

Tuyere injection of solid fuels like pulverized coal in iron blast furnaces has been practiced for many years to reduce metallurgical coke usage. Incomplete combustion of char in the tuyere zone and consequent disturbances in gas and burden flow in the furnace have generally limited the injection rate of such solid fuels at rates over 200 kg/ton of hot metal. Praxair has developed an application utilizing its patented thermal nozzle technology using oxygen, which aims to improve the combustion efficiency of injected pulverized solid fuels. This is accomplished by virtue of quicker ignition and de-volatilization of the pulverized solid fuel using a high momentum, high temperature stream of oxygen generated in situ. An experimental investigation into the effectiveness of such an approach on pulverized fuel burnout is presented. A comparison with traditional injection methods is also established. Both small and pilot scale laboratory tests and results are discussed. Aspects of hot blast enrichment level are also highlighted.

Keywords

Oxigênio quente; Eficiência de combustão; Enriquecimento; Alto- forno.

Hot oxygen; Combustion efficiency; Enrichment; Blast furnace.