Título

OPERAÇÃO DO ALTO-FORNO COM ALTA TAXA DE INJEÇÃO DE PCI E CAPTURA DE CO21

BLAST FURNACE OPERATION WITH HIGH INJECTION RATE OF PCI AND CO2 CAPTURE

Autoria

Junior, Emanoel do Nascimento Ferreira; Baltazar, Anderson Willian de Souza; Castro, José Adilson de

DOI

10.5151/2594-5327-0240

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Resumo

Nos altos-fornos atuais a injeção de materiais pulverizados pelas ventaneiras combinados com outros gases tem se tornado cada vez mais importante no processo produtivo. Esta técnica viabiliza e melhora parâmetros operacionais, econômicos e até ambientais no processo, sem perdas no ritmo da produção. Neste trabalho a injeção simultânea de finos auto-redutores e CO2 foram analisados, oferecendo resultados atrativos. A injeção de CO2 visa controlar a temperatura da região de combustão possibilitando um aumento na injeção de PCI e consequentemente um aumento na produtividade. Este trabalho utiliza um modelo matemático tridimensional para o alto-forno, baseando-se em um conjunto de reações multifásicas, onde todas as fases interagem entre si trocando massa, momentum e energia. Para o estudo, quatro condições diferentes foram consideradas na simulação: (1) Caso base, operação real do forno; (2) Caso 1, injeção de 5 kg de finos auto-redutores, enriquecimento de 8,5%; (3) Caso 2, injeção de 15 kg de finos, enriquecimento de 10% e aumento na injeção de PCI em 10 kg; (4) Caso 3, injeção de 35 kg de finos, adicional de 10 kg de PCI, enriquecimento de 13%. Os resultados apresentaram um comportamento similar à operação real do alto-forno, mostrando-se, assim, compatíveis com o processo industrial.

 

In the current blast furnaces the injection of powdered materials by tuyeres combined with other gases has turned most important in the process of production. This technique makes possible and improve operational parameters, economics and even environmental in the process, without losses in the production. In this work the simultaneous injection of fine self- reducing and CO2 were analyzed, offering results attractions. The injection of CO2 seeks to control the temperature in the combustion area that turns possible an increase in the injection of PCI and consequently an increase in the productivity. This work uses a three- dimensional mathematical model of the blast-furnace, which is based in a group of multiphase reactions, where all phases interact among them exchanging mass, momentum and energy. Four different conditions were considered for simulations. (1) Base case; real operation of the blast-furnace; (2) Case 1; injection of 5 kg of self-reducing fines, enrichment 7.8%; (3) Case 2; injection of 15 kg of fines, enrichment 10% and an increase in the injection PCI in 10 kg; (4) Case 3; injection of 35 kg of fine, additional of 10 kg of PCI and enrichment 13%. The obtained results show behavior in close agreements with real operation of the blast furnace, being shown compatible for the industrial process.

Palavras-chave

Alto-forno; Injeção de combustíveis; Recirculação de gás; Simulação computacional.

Blast furnace; Injection of fuels; Use of gas; Computational simulation.