Avaliação De Interações Entre Quebradores E Clusters Em Forno De Redução Direta Usando O Método Dos Elementos Discretos

Abstract

ResumoAs maiores pressões e temperaturas atualmente empregadas a fim de aumentar a produtividade de fornos de DRI têm resultado em um subproduto indesejado: o aumento da geração de clusters. Estes clusters prejudicam o fluxo da carga e a permeabilidade do leito. A fim de limitar o tamanho destes aglomerados o forno MIDREX dispõe de três conjuntos de quebradores localizados em diferentes posições do forno após a redução da carga. A interação entre clusters e esses quebradores, entretanto, pode também prejudicar o fluxo da carga e aumentar a geração de finos. O trabalho utilizou o método dos elementos discretos (DEM) para avaliar as energias e forças resultantes da interação entre os clusters formados e os quebradores. A descrição dos clusters foi realizada usando o bonded-particle model, disponível no software EDEM  . Simulações mostraram que a presença de clusters altera as forças e velocidades no entorno dos quebradores que tenderiam a aumentar a geração de finos no reator. Palavras-chave: DEM; Quebradores; Cluster; Redução direta. ASSESSING INTERACTIONS BETWEEN CLUSTERS AND BURDENFEEDERS IN A DIRECT REDUCTION FURNACE USING THE DISCRETE ELEMENT METHOD AbstractThe higher pressures and temperatures currently used with the aim of increasing the productivity of DRI furnaces have resulted in an undesired byproduct: the increase in the generation of clusters. These clusters worsen the flow of the internal charge of the furnace and the permeability of the bed. In order to limit the size of these clusters, the MIDREX furnace has three sets of burdenfeeders, located in different positions inside the furnace after the region of load reduction. The presence of large clusters near these burdenfeeders affect negatively the flow of charge and can increase fines generation. The present work used the discrete element method (DEM) to estimate the energies and forces resulting from the interaction of these clusters and the burdernfeeders. The clusters structure was simulated using the bonded-particle model, available in EDEM  software. Simulations showed that the presence of clusters alters forces and velocities around burdenfeeders which would tend to increase the generation of fines in the reactor. Keywords: DEM; Burdenfeeders; Cluster; Direct reduction. AVALIAÇÃO DE INTERAÇÕES ENTRE QUEBRADORES E CLUSTERS EM FORNO DE REDUÇÃO DIRETA USANDO O MÉTODO DOS ELEMENTOS DISCRETOS INTRODUÇÃONos últimos anos, a produção de ferro esponja tem crescido no mundo e, entre os processos utilizados, o MIDREX tem tido maior destaque, sendo responsável por mais de 63%, aproximadamente 47,5 Mt, da produção mundial [1]. O forno utilizado é do tipo cuba, o qual trabalha em contracorrente com os gases de redução. Ele pode ser dividido em três zonas: zona de redução, zona de transição e zona de resfriamento. Por ser um processo que utiliza o gás como agente redutor é importante que o fluxo dos gases seja uniforme. Alguns fatores podem interferir na homogeneidade

Degradação Mecânica De Pelotas De Minério De Ferro Durante O Manuseio E Transporte. Parte 1: Modelo Matemático E Simulador

“…Como não são removidos por peneiramento, esses cacos são alimentados aos fornos, podendo, no caso do processo de redução direta, contribuir para a formação de cachos ou clusters [2]. A presença desses cachos no interior dos fornos é prejudicial para a permeabilidade dos gases, podendo comprometer o desempenho do processo de redução [3]. Diversas são as variáveis que influenciam a degradação de pelotas durante o manuseio.…”