Modelagem e simulação de um forno de pelotização

Abstract

A relevância da produção de pelotas para a indústria siderúrgica está aumentando a cada ano devido à diminuição das reservas de minério de ferro e ao aumento da quantidade de finos gerados pelas operações de beneficiamento do minério. Isso eleva a importância dos processos de aglomeração, que têm por objetivo tornar o minério de ferro mais adequado para a utilização nas etapas de redução. Entre os sistemas de endurecimento de pelotas, o forno de grelha móvel destaca-se como o mais importante. Este trabalho apresenta um modelo numérico de um forno de grelha móvel, que permite simular, prever e avaliar as características finais do produto, o consumo energético e as variáveis do processo. O modelo é dividido em dois submodelos acoplados, que descrevem os fenômenos físico-químicos que ocorrem entre as pelotas e o ar e a distribuição de ar nas diferentes zonas do forno. No presente trabalho, a modelagem apresentada foi aplicada a um caso particular de uma planta real descrita na literatura. São apresentados como resultados os fluxos de gás em cada região do forno, as quedas de pressão e a pressão na entrada de cada zona. Esses resultados foram comparados com os dados da literatura e apresentaram boa concordância com os mesmos. Além disso, são mostrados resultados de qualidade, perfil de temperatura e composição das pelotas, bem como o consumo de combustível do forno, os quais também tiveram boa concordância com trabalhos similares encontrados na literatura. Concluiu-se que a modelagem utilizada, apesar de simplificada, foi capaz de gerar resultados compatíveis com a planta real.