Avaliação do tempo e da velocidade de partícula em simulador de PCI

• Autor(a) principal: Kienetz, Guilherme Tonatto
• Data de Publicação: 2024
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/274617
• topic: Alto-forno; Carvão pulverizado; Combustão; Siderugical; PCI; Velocimetry

A injeção de finos de carvão em altos-fornos é uma tecnologia essencial na siderurgia moderna, visando reduzir custos e emissões de CO2. A complexidade das condições nos altos fornos instigou cientistas e empresas ao redor do mundo ao desenvolvimento de reatores simuladores que sejam capazes de simular regiões de interesse no alto-forno, uma dessas região é a zona de combustão. Assim como outros centros de pesquisa e empresas, o Laboratório de Siderurgia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (LaSid – UFRGS) realizou a montagem de um simulador capaz de simular as condições similares a da zona de combustão, permitindo estudos em condições semelhantes às encontradas nos altos-fornos. Após trabalhos realizados para aprimorar as técnicas de aquisições de dados e de operação do simulado do LaSid, um novo estudo foi desenvolvido com o objetivo de verificar o comportamento de partículas na zona de combustão do simulador, utilizando, no lugar do forno resistivo, um tubo de acrílico para que fosse possível gravar a passagem das partículas ao longo desta região do simulador. Com o auxílio de uma câmera de alta velocidade e técnicas de análise de velocimetria de partículas os dados foram gerados. Para mensurar a velocidade das partículas, foi adotada uma versão simplificada da técnica de Velocimetria de Traçar Partícula, PTV. Com o auxílio de um software, foi possível traçar o percurso das partículas ao longo da região de interesse, com a geração dados de posição, tempo e velocidade de partícula. Desta forma, foi possível verificar se os valores encontrados no presente trabalho estão compatíveis aos encontrados na zona de combustão de altos-fornos. Ainda se observou que o tamanho de partícula não gerou uma grande diferença na velocidade média região central do reator P3. Bem como, quanto maior o tempo de abertura da válvula do ‘porta amostra’, menor é a velocidade média das partículas, com exceção, da partícula de tamanho 1-1,4mm. Além disso, para uma diferença de pressão de 3 bar, as partículas são mais sensíveis ao tempo de abertura da válvula em relação a uma diferença de pressão de 1 ba.