ISSN 2594-357X
35º Seminário de Redução de Minério de Ferro e Matérias-Primas — Vol. 01 , num. 35 (2005)
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Resumo
A injeção de carvão pulverizado é uma boa maneira de se manter a estabilidade operacional de um alto-forno, além de reduzir custos operacionais, pois esta técnica viabiliza a utilização de uma gama de combustíveis e redutores mais baratos que o coque, o que a torna desejável e útil sendo muito utilizado no processo moderno de fabricação de aços. Esta técnica abriu as opções de utilização de matérias-primas de menor valor agregado que o coque, insumo que no Brasil é importado. Esforços têm sido feitos para minimizar a utilização de coque e a substituição por carvões de qualidade inferior reduz o custo de produção do aço. Apesar da possibilidade aberta para a utilização de um número maior de matérias-primas, a injeção de carvão via ventaneiras necessita de um critério seletivo, onde algumas propriedades devem ser mantidas, cujas principais características a serem observadas, dentre outras, estão o teor de cinzas, enxofre, manganês e matérias voláteis. Para analisar esta viabilidade de diferentes misturas de carvões é utilizado um modelo 3D que simula a sua combustão, de forma a fornecer informações sobre a influência nos principais parâmetros operacionais do reator. O modelo considera três fases, onde o movimento, o calor, e as espécies químicas são solucionados pela equação de transporte. As interações entre as fases são baseadas em correlações semi-empíricas. As equações de transporte são resolvidas baseadas no método de volumes finitos aplicado a uma malha não ortogonal. A solução computacional é feita através de código desenvolvido em Fortran 95/compaq. As taxas de cinética química são obtidas da literatura e de dados obtidos do processo industrial. Os resultados obtidos de temperatura apresentam uma concordância muito boa com os resultados experimentais. O modelo se mostra como uma ferramenta eficiente para a predição do efeito de diferentes misturas de carvão injetado via ventaneiras nos principais parâmetros operacionais do reator.
A injeção de carvão pulverizado é uma boa maneira de se manter a estabilidade operacional de um alto-forno, além de reduzir custos operacionais, pois esta técnica viabiliza a utilização de uma gama de combustíveis e redutores mais baratos que o coque, o que a torna desejável e útil sendo muito utilizado no processo moderno de fabricação de aços. Esta técnica abriu as opções de utilização de matérias-primas de menor valor agregado que o coque, insumo que no Brasil é importado. Esforços têm sido feitos para minimizar a utilização de coque e a substituição por carvões de qualidade inferior reduz o custo de produção do aço. Apesar da possibilidade aberta para a utilização de um número maior de matérias-primas, a injeção de carvão via ventaneiras necessita de um critério seletivo, onde algumas propriedades devem ser mantidas, cujas principais características a serem observadas, dentre outras, estão o teor de cinzas, enxofre, manganês e matérias voláteis. Para analisar esta viabilidade de diferentes misturas de carvões é utilizado um modelo 3D que simula a sua combustão, de forma a fornecer informações sobre a influência nos principais parâmetros operacionais do reator. O modelo considera três fases, onde o movimento, o calor, e as espécies químicas são solucionados pela equação de transporte. As interações entre as fases são baseadas em correlações semi-empíricas. As equações de transporte são resolvidas baseadas no método de volumes finitos aplicado a uma malha não ortogonal. A solução computacional é feita através de código desenvolvido em Fortran 95/compaq. As taxas de cinética química são obtidas da literatura e de dados obtidos do processo industrial. Os resultados obtidos de temperatura apresentam uma concordância muito boa com os resultados experimentais. O modelo se mostra como uma ferramenta eficiente para a predição do efeito de diferentes misturas de carvão injetado via ventaneiras nos principais parâmetros operacionais do reator.
Palavras-chave
Modelamento matemático, Simulação computacional, Injeção simultânea, Carvão, Gás natural, Ventaneiras.
Modelamento matemático, Simulação computacional, Injeção simultânea, Carvão, Gás natural, Ventaneiras.
Como citar
Matos, Ulysses Forastieri de; Castro, José Adilson de; Silva, Alexandre José da.
Análise da Injeção de Diferentes Misturas de Carvões Utilizando o Modelo Total do Alto-Forno,
p. 75-84.
In: 35º Seminário de Redução de Minério de Ferro e Matérias-Primas,
São Paulo - SP, Brasil,
2005.
ISSN: 2594-357X, DOI 10.5151/2594-357x-35Red - 75-84
