ISSN 2594-357X
53º Seminário de Redução de Minérios e Matérias-Primas — Vol. 53, Num. 53 (2025)
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Resumo
A descarbonização da cadeia produtiva do aço é uma prioridade na transição para processos industriais mais sustentáveis. Os processos de aglomeração de minérios de ferro, que envolvem o uso intensivo de combustíveis fósseis, contribuem significativamente para as emissões de CO₂. Este trabalho avalia o desempenho de uma nova carga metálica aglomerada a baixa temperatura, aglomerados a frio, com o objetivo de reduzir essas emissões sem comprometer a estabilidade operacional do alto-forno. Uma preocupação central na introdução de novos materiais no processo é o comportamento dos álcalis, que podem reagir e formar compostos como carbonatos, cianetos e silicatos. Esses compostos podem reagir com a carga metálica e redutora comprometendo suas características físicas e metalúrgicas, além de causar a formação de incrustações nas paredes do forno, afetando a permeabilidade do leito e a eficiência do reator. Para investigar esses efeitos, foi utilizada uma ferramenta de fluidodinâmica computacional (CFD), com modelagem de transferência de calor, transporte de massa e reações químicas. Os resultados indicam que a nova carga não intensifica a formação de compostos alcalinos críticos nas regiões sensíveis do reator. A operação do alto-forno simulado permaneceu estável, sem condições favoráveis à formação de cascões. Conclui-se, com base nas simulações, que a nova carga metálica apresenta viabilidade técnica e contribui para a redução de CO₂.
DECARBONIZING THE STEEL PRODUCTION CHAIN IS A PRIORITY IN THE TRANSITION TO MORE SUSTAINABLE INDUSTRIAL PROCESSES. IRON ORE AGGLOMERATION PROCESSES, WHICH INVOLVE THE INTENSIVE USE OF FOSSIL FUELS, CONTRIBUTE SIGNIFICANTLY TO CO₂ EMISSIONS. THIS WORK EVALUATES THE PERFORMANCE OF A NEW LOW TEMPERATURE AGGLOMERATED METALLIC BURDEN, COLD AGGLOMERATED IRON ORE BRIQUETTES, AIMING TO REDUCE THESE EMISSIONS WITHOUT COMPROMISING THE OPERATIONAL STABILITY OF THE BLAST FURNACE. A CENTRAL CONCERN IN THE INTRODUCTION OF THIS NEW MATERIAL INTO THE PROCESS IS THE BEHAVIOR OF ALKALIS, WHICH CAN REACT AND FORM COMPOUNDS SUCH AS CARBONATES, CYANIDES, AND SILICATES. THESE COMPOUNDS MAY REACT WITH FERROUS AND REDUCTANT BURDEN DETERIORATING ITS PHYSICAL AND METALLURGICAL PROPERTIES, BESIDES MAY CAUSE SOLID BUILD-UPS AT FURNACE WALLS, AFFECTING BED PERMEABILITY AND REACTOR EFFICIENCY. TO INVESTIGATE THESE EFFECTS, A COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS (CFD) TOOL WAS USED, WITH MODELING OF HEAT TRANSFER, MASS TRANSPORT, AND CHEMICAL REACTIONS. THE RESULTS INDICATE THAT THE NEW BURDEN DOES NOT INTENSIFY THE FORMATION OF CRITICAL ALKALI COMPOUNDS IN THE SENSITIVE REGIONS OF THE REACTOR. THE SIMULATED BLAST FURNACE OPERATION REMAINED STABLE, WITH NO CONDITIONS FAVORABLE TO SCAFFOLD FORMATION. IT IS CONCLUDED, BASED ON THE SIMULATIONS, THAT THE NEW METALLIC BURDEN PRESENTS TECHNICAL FEASIBILITY AND CONTRIBUTES TO CO₂ REDUCTION.
Palavras-chave
Briquetes, Aglomerados a frio, Alto-Forno, Álcalis, CFD.
Como citar
Maranha, Silvio; Leite, Michel; Silva, Fabio Rocha; Sa, Augusto Pereira De; Parreira, Fabricio; Oliveira, Vinícius De Morais; Pereira, Bruno Amaral; Castro, José Adilson De.
ANÁLISE VIA CFD DOS IMPACTOS DA RECIRCULAÇÃO DE ÁLCALIS COM USO DE BRIQUETES AGLOMERADOS A FRIO COMO CARGA METÁLICA NO ALTO-FORNO,
p. 571-581.
In: 53º Seminário de Redução de Minérios e Matérias-Primas,
São Paulo, Brasil,
2025.
ISSN: 2594-357X, DOI 10.5151/2594-357X-42540
