ISSN 2594-357X
53º Seminário de Redução de Minérios e Matérias-Primas — Vol. 53, Num. 53 (2025)
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Resumo
A briquetagem é uma alternativa promissora para a substituição das cargas ferrosas tradicionais nos altos-fornos, principalmente por apresentar menores emissões de gases de efeito estufa. Este estudo avaliou a permeabilidade e a queda de pressão em leitos contendo briquetes de minério de ferro, em comparação com cargas convencionais, via experimentos laboratoriais e simulações numéricas (CFD). Os modelos apresentaram boa concordância, o que permitiu a simulação de condições industriais com confiabilidade. Os resultados mostram que leitos compostos por granulado, sínter e briquete B2 apresentaram maior permeabilidade, enquanto pelotas e briquetes B1 resultaram em maiores quedas de pressão, devido à menor fração de vazios e à baixa conectividade entre os vazios. Os leitos compostos exclusivamente por pelotas apresentaram as maiores quedas de pressão, e quando utilizados em misturas com frações mássicas superiores a 25%, provocaram aumentos de até 45% na queda de pressão em relação ao leito de sínter. Em substituições de 75% do sínter, o briquete B2 apresentou uma queda de pressão cerca de 10% inferior àquela observada com o B1. Esses resultados evidenciam o papel crítico da forma e da granulometria das partículas na otimização do fluxo gasoso no alto-forno, promovendo maior eficiência energética e redução nas emissões de CO₂.
BRIQUETTING IS A PROMISING ALTERNATIVE TO REPLACE TRADITIONAL FERROUS BURDEN MATERIALS USED IN BLAST FURNACES, PRIMARILY DUE TO ITS LOWER GREENHOUSE GAS EMISSIONS. THIS STUDY EVALUATED THE PERMEABILITY AND PRESSURE DROP OF BEDS CONTAINING IRON ORE BRIQUETTES, IN COMPARISON WITH CONVENTIONAL FERROUS BURDEN MATERIALS, THROUGH LABORATORY EXPERIMENTS AND CFD SIMULATIONS. THE DEVELOPED NUMERICAL MODEL SHOWED GOOD AGREEMENT WITH THE EXPERIMENTAL DATA, ENABLING RELIABLE SIMULATION OF INDUSTRIAL CONDITIONS. THE RESULTS SHOWED THAT BEDS COMPOSED OF LUMP ORE, SINTER, AND B2 BRIQUETTES EXHIBIT HIGHER PERMEABILITY, WHEREAS PELLETS AND B1 BRIQUETTES RESULT IN HIGHER PRESSURE DROPS DUE TO LOWER VOID FRACTIONS AND POOR VOID CONNECTIVITY. NOTABLY, BEDS COMPOSED EXCLUSIVELY OF PELLETS SHOWED THE HIGHEST PRESSURE DROPS AMONG ALL MATERIALS TESTED, AND WHEN USED IN MIXTURES WITH MASS FRACTIONS ABOVE 25%, THEY CAUSED PRESSURE DROPS UP TO 45% HIGHER THAN THAT OF THE SINTER BED. FOR A 75% SUBSTITUTION OF SINTER, BEDS WITH B2 BRIQUETTES PRESENTED APPROXIMATELY 10% LOWER PRESSURE DROP COMPARED TO THOSE WITH B1 BRIQUETTES. THESE RESULTS HIGHLIGHT THE CRITICAL ROLE OF PARTICLE SHAPE AND SIZE DISTRIBUTION IN OPTIMIZING GAS FLOW THROUGH THE BLAST FURNACE, CONTRIBUTING TO GREATER ENERGY EFFICIENCY AND REDUCED CO₂ EMISSIONS.
Palavras-chave
Briquete de minério de ferro, fluidodinâmica do alto-forno, permeabilidade, modelagem numérica.
Como citar
Silva, Antonio Marlon Barros; Leão, Paula Maria Gomes Cunha; Rodrigues, Otávio de Oliveira; Lemos, Leandro Rocha; Bagatini, Maurício Covcevich.
PERMEABILIDADE DE LEITOS DE CARGAS FERROSAS COM ADIÇÃO DE BRIQUETES,
p. 312-324.
In: 53º Seminário de Redução de Minérios e Matérias-Primas,
São Paulo, Brasil,
2025.
ISSN: 2594-357X, DOI 10.5151/2594-357X-42166
