Estudo sobre eficiência energética aplicada ao aproveitamento do potencial térmico durante o escoamento de escória em processos siderúrgicos.

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dc.contributor.advisorAssis, Paulo Santospt_BR
dc.contributor.authorSilva, Ismenia Cerqueira
dc.contributor.refereeAssis, Paulo Santospt_BR
dc.contributor.refereeLeal, Elisângela Martinspt_BR
dc.contributor.refereeCastro, José Adilson dept_BR
dc.date.accessioned2023-04-11T18:45:04Z
dc.date.available2023-04-11T18:45:04Z
dc.date.issued2022pt_BR
dc.descriptionPrograma de Pós-Graduação em Ciências – Física de Materiais. Departamento de Física, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.pt_BR
dc.description.abstractO 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.pt_BR
dc.description.abstractenThe balance of the thermal potential of slag is important in energy efficiency analyses, as it serves to evaluate the heat availability for application in certain processes that allow the reuse of this thermal energy, the reduction of consumption of other fuels of higher cost during a given period. steelmaking process, or serving for the production of electric energy and even for application in other industrial processes outside the steel industry, favoring cost reduction and environmental protection. This work demonstrates the possibility of reducing energy expenditure for heat generation, saving resources and avoiding the increase in greenhouse gas emissions through the use of thermal input from slag at an approximate temperature of 1150ºC. Inserting them in a heat recovery chamber that uses air blowing, it is possible to obtain hot air with a temperature of up to 520 ºC and a slag heat recovery rate of around 76%. Therefore, a thermal balance is made of the heat recovered from the hot air of slag in a recovery chamber, for subsequent application of this heat in an annealing furnace for cold-rolled coils. The amount of effective heat recovered from the slag ((1000 MJ/t slag) exceeds the amount of heat from the combustion air of a furnace for coil annealing, given that a furnace supports an average of 3 coils, and a coil weighs around of 3 tons, a heat amount of 727 MJ is obtained from the furnace combustion air, so the amount of effective heat recovered by one ton of slag exceeds this value. According to the study carried out, a mass of 3.96 t of slag generates approximately 3958 MJ, while a cold coil annealing furnace needs a total heat input of at least 4781 MJ for a normal cycle. The option of using the heat input of this slag mass allows to generate savings of approximately R$ 346.73 for just one annealing cycle of cold-rolled coils. In addition to saving other energy resources and reducing costs, it is also possible to consider the environmental gains related to this heat recovery process, such as the reintroduction of gases from the slag directly into the firing process of the annealing furnace for cold-rolled coils. Therefore, this heat recovery process fulfills the goals of energy efficiency well.pt_BR
dc.identifier.citationSILVA, 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.pt_BR
dc.identifier.urihttp://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/16470
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.rightsabertopt_BR
dc.rights.licenseAutorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 25/03/2023 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais.pt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/us/*
dc.subjectCombustíveispt_BR
dc.subjectSiderurgiapt_BR
dc.subjectCalorpt_BR
dc.titleEstudo sobre eficiência energética aplicada ao aproveitamento do potencial térmico durante o escoamento de escória em processos siderúrgicos.pt_BR
dc.typeDissertacaopt_BR
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