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SISTEMA DE LIMPEZA DE GASES

SISTEMA DE LIMPEZA DE GASES. PRINCIPAIS REAÇÕES AF. C (s) + 02 (g)  CO 2(g) CO 2(g) + C (s)  2CO (g) H 2 O (g) + C (s)  CO (g) + H 2(g). COMP. QUÍMICA - MÉDIA %. . 21 ~25 % CO . 18 ~22 % CO 2 . 4,5 ~5,0 % H 2 . 49 ~54 % N 2 VOLUME : 600000 Nm 3 /h.

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SISTEMA DE LIMPEZA DE GASES

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Presentation Transcript

  1. SISTEMA DE LIMPEZA DE GASES

  2. PRINCIPAIS REAÇÕES AF C(s) + 02(g) CO2(g) CO2(g) + C(s) 2CO(g) H2O(g) + C(s) CO(g) + H2(g) COMP. QUÍMICA - MÉDIA % . 21 ~25 % CO . 18 ~22 % CO2 . 4,5 ~5,0 % H2 . 49 ~54 % N2 VOLUME : 600000 Nm3/h CARACTERÍSTICAS DO CO INCOLOR , INSIPIDO INODOR E NÃO IRRITANTE

  3. PLANTA DA LIMPEZA DE GÁS DO ALTO-FORNO 1

  4. Alto Forno Gás + Pó gás gás Separador de neblina Balão de Pó Lavador de Gás gás gasômetro Pó água Lama Lama (*) espessador sinterização Sinterização Ind. Cerâmica água CRAAF * Limitações de uso devido ao teor de Zn Sistema de limpeza de gases

  5. EQUIPAMENTOS DE DESCARGA E PESAGEM DE MATÉRIAS PRIMAS

  6. O objetivo  carregar dentro do forno, a matéria prima e evitar o vazamento de gás pelo topo. (i) Tipo Mackie – Bell top - (sistema de cones). Normalmente usa-se 2 cones. Para operação com alta pressão o tipo 3 cones tem sido usado. (ii) Tipo calha móvel - Bell less - "Paul Wurth“ A grande vantagem é que este tipo de equipamento permite uma distribuição da carga muito mais flexível que os métodos anteriores.

  7. Tipo Bell top - Tipo Mackie(sistema de cones) • A carga é transpor-tada em bateladas até o topo do AF abastecendo silos de minério e de coque; • Os silos descarregam o material, com a granulometria o mais homogeneizado possível, dentro de um distribuidor rotativo;

  8. O distribuidor rotativo alimenta o silo do cone pequeno. O transporte do material é feito deslocando o cone pequeno verticalmente; • O silo do cone pequeno descarrega a carga no silo do cone grande e daí o material é descarregado dentro do AF. Como o AF está pressurizado, o silo do cone grande precisará também ser pressurizado a uma pressão ligeiramente superior à pressão interna do AF, permitindo assim que o cone grande seja aberto para que a carga escoe para dentro do AF, pelo movimento de abertura do cone grande.

  9. Após cada operação de abertura e fechamento do cone grande, o silo é despressurizado e ficará assim até a nova carga.

  10. SISTEMA DE CARREGAMENTO DO TOPO DO AF-1

  11. Tipo Bell Less – Paul Wurth (sistema de calha móvel) • A carga é transportada até o topo do alto forno abastecendo uma pequena calha que tem a função de derivar a carga para dois ou três silos de grandes capacidades; • Os silos descarregam o material diretamente dentro do alto forno através de um bloco de válvulas. Antes da operação de descarregamento os silos serão pressurizados até uma pressão ligeiramente superior interna do AF.

  12. Neste sistema existe uma calha giratória dentro do AF fixada a uma caixa de engrenagens localizada na parte externa do AF. Este sistema pode girar a 360º e inclinar a 90º, possibilitando um controle extremamente eficiente da distribuição e granulométrica da carga no interior do AF.

  13. SISTEMA DE CARREGAMENTO DO TOPO DO AF-2

  14. EQUIPAMENTOS DE REFRIGERAÇÃO DO ALTO FORNO

  15. RESFRIAMENTO DO ALTO FORNO Pode-se usar circuito aberto ou fechado; este último utiliza água tratada, isto é, desmineralizada e desgaseifícada, que é resfriada em trocadores de calor dotados de ventiladores. O resfriamento por meio da formação de vapor sob pressão, usa placas ligadas em série, verticalmente, trabalhando à pressão de 3 atmosferas. O sistema sem pressão economiza a energia das bombas de recirculação.

  16. TIPOS: - CHUVEIROS - CAIXAS DE RESFRIAMENTO - STAVE COOLER DE CIRCULAÇÃO DE ÁGUA - STAVE COOLER DE VAPORIZAÇÃO A PRESSÃO ATMOSFÉRICA.

  17. CADINHO E RAMPA 1)CHUVEIROS - aspergem a água sobre a chaparia externa; O sistema aberto, utilizando-se água industrial, resulta em depósitos dos sais e materiais em suspensão, bem como corrosão da chaparia, com conseqüente redução do fluxo térmico (e, portanto, maior desgaste do refratário). Outrossim, as tensões térmicas podem causar rachaduras na carcaça. 2)PLACAS (Staves) de Ferro Fundido - com tubos verticais de aço, fundidos integralmente e circulação de água, ou com sistema evaporativo à pressão atmosférica. Neste último, o calor é removido principalmente pela evaporação da água.

  18. Rampa com resfriadores internos

  19. STAVES

  20. CUBA Na maioria dos casos usa-se caixas de resfriamento, de cobre, com circulação forçada de água, que são introduzidas entre os tijolos do revestimento. Outra alternativa é o emprego de placas de dos “STAVES". Conforme explicado os STAVES consistem em um tubo de aço fundido colocado dentro de uma carcaça de ferro fundido, sendo esta fixada à parte interna da caparia do Alto Forno. Estes são montados entre a carcaça e o revestimento refratário.

  21. CUBA Os Staves, tem vantagem de resfriar toda a superfície da armadura, consumir menos água que as placas e, em caso de parada da bomba de recirculação de água de resfriamento, podem trabalhar como resfriadores evaporativos. Sua desvantagem é que não podem ser trocados pelo lado externo do Alto-Forno. Necessita-se parar o forno. O beneficio das caixas de resfriamento é que podem ser facilmente trocadas se danificadas, não causando problemas com paradas de curta duração. Entretanto, efetuam um resfriamento localizado da armadura metálica do Alto-Forno.

  22. Vale Aqui observar o seguinte: existem dois tipos de “STAVE COOLER” (i) De circulação de água; (10kcal/kg H2O circulada) (ii) Com sistema de evaporativo à pressão atmosférica. Este sistema absorve muito mais calor pois, a água é evaporada. (609 kcal/kg H2O circulada)

  23. Sistema de refrigeração da carcaça (CADINHO, RAMPA, CUBA) É COMUM O USO DE “STAVE COOLER“ Os "Staves Cooler" são os sistemas de refrigeração mais usados no mundo atualmente, sendo desen-volvidos e projetados a partir de tecnologia russa. Sua principal vantagem é a melhor vedação de gás e a menor incidência de "Queimas" garantindo refrigeração mais eficiente por um período maior.

  24. SITEMA STAVE COOLER SAÍDA AGUA ENTRADA AGUA

  25. ALTO FORNO Nº 1 - SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO DOS STAVES HEAD TANQUE HEAD TANQUE DN - 1200 CRAAF ÁGUA DESMINERALIZADA VAZÃO = 2000 m3/h DN - 300 ÁGUA DESMINERALIZADA DN - 1200 2 1 1 1 2 2 2 1 B B B ALIMENTAÇÃO ÁGUA RECIRCULADA 1 RETORNO ÁGUA RECIRCULADA 2

  26. ALTO FORNO Nº 1 - SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO DOS STAVES HEAD TANQUE HEAD TANQUE DN - 1200 CRAAF ÁGUA DESMINERALIZADA VAZÃO = 2000 m3/h DN - 300 ÁGUA DESMINERALIZADA DN - 1200 2 1 1 1 2 2 2 1 B B B ALIMENTAÇÃO ÁGUA RECIRCULADA 1 RETORNO ÁGUA RECIRCULADA 2

  27. ALTO FORNO Nº 1 - SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO DOS STAVES HEAD TANQUE HEAD TANQUE DN - 1200 CRAAF ÁGUA DESMINERALIZADA VAZÃO = 2000 m3/h DN - 300 ÁGUA DESMINERALIZADA DN - 1200 2 1 1 1 2 2 2 1 B B B ALIMENTAÇÃO ÁGUA RECIRCULADA 1 RETORNO ÁGUA RECIRCULADA 2

  28. ALTO FORNO Nº 1 - SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO DOS STAVES HEAD TANQUE HEAD TANQUE DN - 1200 CRAAF ÁGUA DESMINERALIZADA VAZÃO = 2000 m3/h DN - 300 ÁGUA DESMINERALIZADA DN - 1200 2 1 1 1 2 2 2 1 B B B ALIMENTAÇÃO ÁGUA RECIRCULADA 1 RETORNO ÁGUA RECIRCULADA 2

  29. ALTO FORNO Nº 1 - SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO DOS STAVES HEAD TANQUE HEAD TANQUE DN - 1200 CRAAF ÁGUA DESMINERALIZADA VAZÃO = 2000 m3/h DN - 300 ÁGUA DESMINERALIZADA DN - 1200 2 1 1 1 2 2 2 1 B B B ALIMENTAÇÃO ÁGUA RECIRCULADA 1 RETORNO ÁGUA RECIRCULADA 2

  30. ALTO FORNO Nº 1 - SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO DOS STAVES HEAD TANQUE HEAD TANQUE DN - 1200 CRAAF ÁGUA DESMINERALIZADA VAZÃO = 2000 m3/h DN - 300 ÁGUA DESMINERALIZADA DN - 1200 2 1 1 1 2 2 2 1 B B B ALIMENTAÇÃO ÁGUA RECIRCULADA 1 RETORNO ÁGUA RECIRCULADA 2

  31. Refrigeração da Soleira (fundo do cadinho) Hoje a refrigeração da soleira está diretamente voltada para a vida do refratário. A refrigeração pode ser feita das seguintes formas: Um duto de tijolos é feito na parte inferior dos tijolos da soleira para fornecer refrigeração por ar, óleo, ou água (menos recomendável porque em caso de vazamento a mesma poderá destruir o revestimento de C) em sistema forçado através de tubos embutidos.

  32. EQUIPAMENTOS DE CONTROLE DE PRESSÃO

  33. a) VÁLVULA "SEPTUM” Instalados após o sistema de limpeza de gás. São utilizadas para controlar e manter a pressão do topo do forno de acordo com o objetivado. b) TURBINA DO TOPO Instalada como um by pass da septun Valve , opera fazendo o controle da pressão do topo, aproveitando o gás para geração de energia elétrica. c) VÁLVULA BLEEDER É usada para regulagem de pressão durante o abaixamento do volume de sopro, nas paradas do Alto Forno. Durante a operação tem a função também de válvula de segurança.

  34. d) VÁLVULA DE EQUALIZAÇÃO DE ALÍVIO Usada para igualar a pressão entre os cones e eliminar o desbalanceamento. Normalmente efetuado em 2 etapas, sendo a primeira com gás semi-limpo e o complemento através de gás nitrogênio comprimido. Com a pressão das tremonhas de cone pequeno e grande igualados, é possível efetuar a transferência da carga.

  35. A válvula de alívio é utilizada para igualar a pressão do cone pequeno e da tremonha do topo (Pressão atmosférica), após a transferência do material para o cone grande. Aliviada a pressão, a tremonha de cone pequeno tem a pressão atmosférica, o que permite o recebimento do material de tremonha do topo.

  36. SISTEMA DE CONTROLE DE PRESSÃO DO AF-1

  37. SISTEMA DE CONTROLE DE PRESSÃO DO AF-2

  38. REGENERADORES

  39. FUNCIONAMENTO DOS COWPERS FASE EM GÁS (OU COMBUSTÃO): O combustível proveniente da rede de gás de alto forno ou coqueria queima com o ar aspirado por um ventilador na câmara de combustão (interna ou externa) cedendo calor aos tijolos refratários empilhados dentro dos cowpers os gases resultantes da combustão são conduzidos por dutos até a chaminé. O gradiente de temperatura pode variar de 1400ºC no topo até 400ºC no fundo.

  40. COMBUSTÃO AF Câmara de Combustão Câmara de Empilhamento MV Câmara de Mistura HV BVG BVA BGV BAV AV GV MB DVA Ventoinha DVG GB Chaminé DVB FIV FOV NK (SNV) PRV MIXER CCB COG - UTIL VRA BFG - UTIL CB CV SVL Util. SNV(Snort ) SVR PEB PEV

  41. FUNCIONAMENTO FASE VENTO (OU VENTILAÇÃO): O ar vindo do soprador atravessa o empilhamento em sentido contrário ao precedentemente seguido pelos fumos, é aquecido e passa à tubulação de ar quente, onde, através da válvula de Vincet, recebe a quantidade necessária de ar frio para manter constante a temperatura de sopro.

  42. VENTILAÇÃO AF Câmara de Combustão Câmara de Empilhamento MV Camara de Mistura HV BVG BVA BGV GV BAV AV Ventoinha MB DVG DVA GB AB Chaminé FIV FOV DVB NK (SNV) MIXER CCB COG - UTIL PRV BFG - UTIL CB CV Util. SVR VRA SNV(Snort ) SVL PEV PEB

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