Injeção de Carvão Pulverizado em Altos-Fornos
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Por que hoje em dia os altos-fornos estão buscando injetar altas taxas de carvão pulverizado?
RESPOSTA: A INJEÇÃO DE CARVÃO PULVERIZADO EM SUBSTITUIÇÃO PARCIAL AO COQUE COMO FONTE DE CARBONO TORNA-SE INTERESSANTE À MEDIDA QUE A RELAÇÃO 'PREÇO DE COQUE/PREÇO DE CARVÃO' AUMENTA, OU SEJA, QUANTO MAIS CARO FICA O COQUE EM RELAÇÃO AO CARVÃO. DESTA FORMA, QUANTO MAIORES TAXAS, MENOR O CUSTO FINAL DO GUSA.
É comum injetar apenas finos de carvão mineral no AF?
RESPOSTA: NO BRASIL A PRÁTICA MAIS COMUM É A INJEÇÃO DE CARVÃO MINERAL PULVERIZADO. NA EUROPA TEM A INJEÇÃO DE CARVÃO MINERAL E A INJEÇÃO DE ÓLEO COMBUSTÍVEL;
PERCEBE-SE HOJE NO BRASIL ESTUDOS PARA DESENVOLVIMENTO DA INJEÇÃO DE GÁS NATURAL. (APÓS A CONSTRUÇÃO DO GASODUTO BOLÍVIA-BRASIL E DA EXPANSÃO DA GASMIG);
NOS ALTOS-FORNOS A CARVÃO VEGETAL INJETA-SE FINOS DE CARVÃO VEGETAL.
Quais são as características do carvão pulverizado para injeção?
RESPOSTA: GRANULOMETRIA MÍNIMA 80%/<200 MESH (REATIVIDADE)
TEOR DE CINZAS O MAIS BAIXO POSSÍVEL (VOLUME DE ESCÓRIA)
TEOR DE UMIDADE O MAIS BAIXO POSSÍVEL 3% (ENTUPIMENTOS LINHAS)
TEOR DE MATERIAL VOLÁTIL ADEQUADO (CARBONO CONTIDO)
Qual a sequência de preparação do carvão para injeção?
RESPOSTA: RECEBIMENTO DO CARVÃO BRUTO; MOAGEM E SECAGEM DO CARVÃO (MOINHO DE ROLOS); SEPARAÇÃO DO CARVÃO PREPARADO (FILTRO DE MANGAS); ARMAZENAMENTO DO CARVÃO PREPARADO; FLUIDIZAÇÃO E TRANSPORTE VIA N2
Defina Temp. de chama
RESPOSTA: A TEMPERATURA COM QUE OS GASES SAEM DA ZONA DE COMBUSTÃO.
Quais são os efeitos da Tch na temperatura de sopro, Enriquecimento de O2, aumento da umidade, efeito da tx. de injeção.
RESPOSTA:
Qual o efeito da injeção na temp. de chama?
RESPOSTA: Efeito do aumento de TS: Um aumento da temperatura de sopro irá aumentar a temperatura de chama. Isto porque o ar (O2, N2 e H2O) que está entrando na raceway terá uma maior temperatura.
Efeito do aumento de EO2: Um aumento da porcentagem de oxigênio no sopro irá aumentar a temperatura de chama. Isto porque haverá mais oxigênio disponível para a combustão do carbono (reação exotérmica);
Efeito do aumento de US: Um aumento da porcentagem de umidade de sopro irá abaixar a temperatura de chama. Isto porque a reação de decomposição da água é endotérmica ocorrendo com absorção de calor.
Efeito do aumento da TIP: Um aumento da taxa de injeção irá abaixar a temperatura de chama. Isto porque haverá a substituição de parte do coque que chega à raceway com temperatura igual a 0,75.Tch por carvão pulverizado à temperatura ambiente.
Qual o efeito da injeção na permeabilidade?
RESPOSTA: Quando se substitui o coque por carvão pulverizado, a carga do alto-forno fica menos permeável, pois tem-se uma redução da espessura das janelas de coque além de chegar um coque mais fino no cadinho (aumento da pressão de base).
O aumento da perda de permeabilidade normalmente é observada com a elevação da taxa de injeção (mais finas tornam-se as 'janelas de coque') e com menor granulometria fica o coque que alimenta o cadinho.
Quais são as medidas que podem ser tomadas para manter uma boa permeabilidade com uma taxa de injeção alta?
RESPOSTA: melhorar a eficiência do peneiramento do coque;
aumentar o tamanho médio do coque enfornado;
aumentar a resistência do coque (CSR);
alterar a distribuição de carga (coque central);
maior rigor na drenagem de líquidos do cadinho.
Qual o efeito na qualidade do gusa com a taxa de injeção?
RESPOSTA: O NÍVEL TÉRMICO DO ALTO-FORNO PODE SER MELHOR CONTROLADO QUANDO SE INJETA CARVÃO PULVERIZADO PELAS VENTANEIRAS;
A QUANTIDADE DE COQUE CARREGADA NO TOPO É MANTIDA CONSTANTE E A VARIAÇÃO DE COMBUSTÍVEL NO FORNO SE NECESSÁRIA, É EFETUADA ATRAVÉS DO AUMENTO OU REDUÇÃO DA TAXA DE INJEÇÃO CONFORME O NÍVEL TÉRMICO DO AF;
GERALMENTE O TEMPO NECESSÁRIO PARA UMA CARGA CHEGAR NO NÍVEL DAS VENTANEIRAS É DE 6 A 8 HORAS ENQUANTO QUE UM AUMENTO NA TAXA DE INJEÇÃO TEM EFEITO QUASE IMEDIATO NO NÍVEL TÉRMICO DO AF;
Cite os principais parâmetros de controle de um Alto-Forno
RESPOSTA: NÍVEL DE CARGA; DISTRIBUIÇÃO DE CARGA; DISTRIBUIÇÃO DO FLUXO GASOSO; GRAU DE REDUÇÃO DA CARGA METÁLICA NA PARTE SUPERIOR DO ALTO FORNO; POSIÇÃO E FORMATO DA ZONA DE AMOLECIMENTO E FUSÃO; ALTURA DO HOMEM MORTO (NÍVEL TÉRMICO); ZONA DE COMBUSTÃO (TEMPERATURA DE CHAMA E PENETRAÇÃO); DRENAGEM DE LÍQUIDOS DO CADINHO; PERMEABILIDADE DO FORNO; PERDAS TÉRMICAS (FORMAÇÃO DE CASCA); EFICIÊNCIA ENERGÉTICA (CONSUMO ESPECÍFICO DE CARBONO, KIT/T GUSA)