Estudo sobre eficiência energética aplicada ao aproveitamento do potencial térmico durante o escoamento de escória em processos siderúrgicos.
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Date
2022
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Abstract
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.
Description
Programa de Pós-Graduação em Ciências – Física de Materiais. Departamento de Física, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Keywords
Combustíveis, Siderurgia, Calor
Citation
SILVA, Ismenia Cerqueira. Estudo sobre eficiência energética aplicada ao aproveitamento do potencial térmico durante o escoamento de escória em processos siderúrgicos. 2022. 86 f. Dissertação (Mestrado em Ciências – Física de Materiais) – Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2022.