FIMAT - Programa de Pós-Graduação em Ciências - Física dos Materiais

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    Estudo sobre eficiência energética aplicada ao aproveitamento do potencial térmico durante o escoamento de escória em processos siderúrgicos.
    (2022) Silva, Ismenia Cerqueira; Assis, Paulo Santos; Assis, Paulo Santos; Leal, Elisângela Martins; Castro, José Adilson de
    O balanço do potencial térmico das escórias é importante nas análises de eficiência energética, pois serve para avaliar a disposição de calor para aplicação em determinados processos que permitem o reaproveitamento dessa energia térmica, a diminuição do consumo de outros combustíveis de maior custo durante um determinado processo siderúrgico, ou servindo para produção de energia elétrica e até mesmo para aplicação em outros processos industriais fora da siderurgia, favorecendo a diminuição de custos e a proteção ambiental. Este trabalho demonstra a possibilidade de reduzir o gasto de energia para geração de calor, trazendo a economia de recursos e evitando o aumento das emissões de gases de efeito estufa por meio da utilização do aporte térmico das escórias em temperatura aproximada de 1150ºC. Inserindo-as numa câmara de recuperação de calor que utiliza sopro de ar, é possível obter ar quente com uma temperatura de até 520 ºC e uma taxa de recuperação de calor da escória em torno de 76%. Sendo assim, é feito um balanço térmico do calor recuperado do ar quente de escórias numa câmara de recuperação, para posterior aplicação desse calor em um forno de recozimento de bobinas laminadas a frio. A quantidade de calor efetivo recuperado das escórias (1000 MJ/t escória) supera a quantidade de calor do ar de combustão de um forno para recozimento de bobinas, sabendo que um forno suporta em média 3 bobinas, e uma bobina pesa em torno de 3 toneladas, obtém-se a necessidade de uma quantidade de calor de 727 MJ do ar de combustão do forno, sendo assim, a quantidade de calor efetivo recuperado por uma tonelada de escória supera esse valor. Conforme o estudo realizado, uma massa de 3,96 t de escória permite gerar aproximadamente 3958 MJ, enquanto um forno de recozimento de bobinas a frio necessita de uma entrada total de calor de pelo menos 4781 MJ para um ciclo normal. A opção de utilização do aporte térmico dessa massa de escória permite gerar uma economia de aproximadamente R$ 346,73 para apenas um ciclo de recozimento de bobinas laminadas a frio. Além da economia de outros recursos energéticos e da redução de custos, também é possível considerar os ganhos ambientais referentes a esse processo de recuperação de calor, como a reintrodução de gases provenientes da escória diretamente no processo de queima do forno de recozimento de bobinas laminadas a frio. Sendo assim, esse processo de recuperação de calor cumpre bem os objetivos da eficiência energética.