ResumoEm função da necessidade de obter o máximo rendimento da queima de combustível nos regeneradores e também a máxima temperatura permitida no aquecimento do ar a ser soprado no interior do alto-forno, é importante conhecer as variáveis envolvidas no processo e os fatores que podem afetar, de forma direta ou indireta, o rendimento térmico do regenerador. Para auxiliar neste conhecimento, foi desenvolvido o presente trabalho que busca avaliar, por meio da simulação computacional, os fatores que podem afetar o aquecimento do ar soprado no altoforno e o rendimento da queima de combustível. A metodologia consiste em realizar simulação computacional do aquecimento da colmeia (ciclo de combustão) e o aquecimento do ar ao passar pelo interior do regenerador para ser injetado no altoforno (ciclo de ventilação). O modelo inicial foi validado com os valores de temperatura do ar de entrada, do topo e da fumaça que sai na chaminé, considerando o sistema de controle do Regenerador 7 do Alto-Forno 3 da Usiminas, atingido um erro máximo de 13%. A obtenção deste modelo permite avaliar diferentes cenários de operação dos regeneradores e, com isto, definir o mais eficiente termicamente, com menor custo operacional. Palavras-chave:Regenerador;Checkers; Simulação computacional; Escoamento. THERMAL ANALYSIS OF BLAST FURNACE´S HOT STOVE AbstractAiming the Hot Stove's maximum fuel efficiency and the maximum temperature of the air to be blown inside the blast furnace, it is important to know the variables involved in the process and the factors that affect, directly or indirectly, the Hot Stove's thermal efficiency. To support this knowledge, the present paper was developed to evaluate, through computational simulation, the factors that can affect the heating of the air blown in the blast furnace and the fuel burn efficiency. The methodology consists in performing computational simulation of the hive heating (combustion cycle) and also the heating of the air as it passes through the interior of the regenerator to be injected into the blast furnace (ventilation cycle). The initial model was validated with the values of the temperature of the incoming air, top and the smoke that exits the chimney, considering the control system of Regenerator 7 of Usiminas's Blast Furnace#3, reaching a maximum error of 13%. This model allows to evaluate different scenarios of regenerators operation and to define the most efficient thermally, with lower operational cost.

ResumoEste estudo teve como objetivo investigar o efeito da adição de minérios com diferentes comportamentos a alta temperatura (assimilação e penetração de fase líquida) nos indicadores de processo em uma sinterização piloto. Para isso, seis sinter feeds foram caracterizados e, em seguida, submetidos ao ensaio de sinterização, considerando diferentes misturas a sinterizar. Foi observado que a substituição parcial de um minério que possui grande capacidade de assimilação por aqueles que assimilam pouco o líquido formado no processo de sinterização, resultou em maior resistência mecânica do sínter. Essa propriedade pode também ser associada ao formato dos poros no sínter produto, que reflete na sua redutibilidade. Em termos de penetração de fase líquida, os resultados indicam relação direta com a resistência mecânica do sínter. Dessa forma, esses ensaios de caracterização, juntamente com os aspectos mineralógicos, químicos e granulométricos, permitem subsidiar a tomada de decisão para a substituição mais adequada de um minério na mistura a sinterizar. Palavras-chave: Assimilação; Sinter feed; Penetração de fase líquida; Sinterização. EFFECT OF HIGH TEMPERATURE BEHAVIOR OF SINTER FEEDS ON SINTERING AbstractThis study aimed to investigate the effect of sinter feeds with different behaviors at high temperature (assimilation and melt penetration) in a pilot sintering. Six iron ores were characterized and then subjected to sintering test, considering different mixtures. It was observed that partial replacement of one ore with has a great ability to assimilate by those with have poor ability to assimilate the liquid formed in the sintering process, resulted in higher strength of the sinter. This property can also be linked to type of pores in the sinter product, which reflects in its reducibility. In terms of melt penetration, the results indicate a direct relationship with the sinter's mechanical strength. Therefore, these characterization tests along with the mineralogical, chemical and grain size features allow support the most appropriate decision to substitute the iron ore in the mix.

Resumo A preservação do refratário do cadinho é fator determinante para o prolongamento da vida útil de altos-fornos. Assim, o presente estudo teve por objetivo avaliar o efeito da variação da composição química do gusa (silício, manganês e enxofre) sobre o bloco de carbono do cadinho, com foco na obtenção de informações que permitiram inferir sobre a viscosidade e a tensão superficial do gusa. Isto foi realizado por meio de análises via microscopia de aquecimento e ensaios para determinar a penetração de gusa em bloco de carbono a altas temperaturas. Os resultados indicaram a tendência de elevação do ângulo de contato entre o gusa e o bloco de carbono a partir do aumento do silício e do enxofre no gusa. Por outro lado, verificou-se que o ângulo de contato reduz com o aumento do manganês no gusa. Dessa forma, o gusa contendo maiores teores de silício e enxofre penetrou de forma menos significativa no bloco de carbono, enquanto que o gusa com altos teores de manganês penetrou de forma mais intensa no bloco de carbono. Esses resultados permitem estabelecer faixas de controle da composição química do gusa, em consonância com as necessidades de preservação dos altos-fornos e de sua estabilidade operacional. Palavras-chave: Alto-Forno; Cadinho; Gusa.

No abstract

No abstract