Análise de Fornos de Pelotização

A pelotização é o processo industrial de transformação de finos de minério de ferro em pelotas esféricas. Elas são formadas por aglomeração e ganham resistência mecânica após a queima e sinterização em fornos em altas temperaturas. Esses fornos lineares têm grande comprimento e possuem mais de 40 queimadores de gás natural ou combustível líquido. O formato em pelotas é usado em altos-fornos para a produção de aço em siderúrgicas ou em sistemas de redução direta para a produção de ferro. O empilhamento das pelotas no alto-forno possibilita a circulação do ar entre os espaços livres e tem que possuir uma resistência mecânica para suportar o peso das camadas superiores. Nos fornos de pelotização há as regiões de secagem, pré-queima, queima, pós-queima e resfriamento. O tempo de duração de cada etapa, dado pela velocidade dos carros-grelha, e a temperatura a que são submetidas as pelotas têm forte influência sobre a qualidade da pelota. Por isso é importante estudar os processos de combustão e as temperaturas ao longo do forno e sua distribuição dentro de cada carro.

Também é de interesse as emissões de CO, CO2, NOx e SOx produzidas pela queima dos combustíveis e das pelotas. Todas as empresas estão interessadas em diminuir sua pegada ambiental, operar dentro das restrições da legislação e causar o menor impacto no meio ambiente. Para isso elas estudam diferentes tipos de combustíveis e projetam vários tipos de queimadores. Geralmente a melhoria das emissões vem acompanhada do aumento da eficiência de partes do processo. É uma oportunidade para repensar o projeto atual dos equipamentos e queimadores para melhorar sua operação. Para isso é interessante ter o apoio da ATS para a pesquisa e desenvolvimento para projetar equipamentos inovadores com o menor custo operacional ou experimental possível. A ATS utiliza a simulação com o CFD++ para reduzir custos de testes e fabricação de protótipos, pois é capaz de construir um gêmeo digital preciso do processo de combustão da planta.