Análise via CFD de um Combustor Industrial Utilizado no Processamento Térmico de Pelotas de Minério de Ferro.
Nome: FLÁVIO LOPES FRANCISCO BITTENCOURT
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 16/12/2016
Orientador:
Nome |
Papel |
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| MARCIO FERREIRA MARTINS | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
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| HARERTON OLIVEIRA DOURADO | Examinador Externo |
| MARCIO FERREIRA MARTINS | Orientador |
| WELLINGTON BETENCURTE DA SILVA | Examinador Interno |
Resumo: A mineração desempenha um importante papel no cenário econômico nacional, com a presença de inúmeras reservas. Porém, o ferro, da forma como é extraído dessas jazidas, não é propício para utilização direta na indústria, devendo passar por atividades de beneficiamento como a aglomeração de finos e formação de pelotas. O processamento térmico das pelotas de minério é largamente utilizado, pois além de proporcionar reaproveitamento dos finos de minério, concede às pelotas propriedades físicas e metalúrgicas necessárias às operações em alto-forno. Para que essas transformações ocorram é utilizado o processo de combustão de gases, com intuito de fornecer calor e produtos de combustão com potencial redutor para transformar as pelotas. O problema encontra-se na complexidade dos processos térmicos existentes em fornos e combustores industriais, que associada à falta de controle comumente observada nas plantas, acaba resultando em gastos excessivos de combustível. No presente trabalho foram realizadas simulações computacionais utilizando o software de simulação ANSYS FLUENT para modelar um combustor presente em uma planta industrial cujo combustível utilizado é o Gás Liquefeito de Petróleo (GLP). Foram analisadas características da chama como perfil de temperatura, comprimento de chama, taxa de formação de produtos e velocidade de chama turbulenta. Duas geometrias para o combustor foram estudadas: uma considerando seção de saída livre e uma com a presença de estricção. Os resultados mostraram que a redução abrupta do diâmetro de saída influencia diretamente na formação da chama, tornando-a mais fina e estreita devido a ação de vórtices na entrada e na saída do combustor. Foi possível determinar a espessura da zona de reação química para as duas situações, caracterizando-a como uma região estreita, como era esperado. A velocidade turbulenta de chama foi determinada para as duas geometrias, notando-se diferenças para os casos.
