Utilização do gás de alto-forno para produção de energia na indústria siderúrgica de Minas Gerais

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Autor(es): dc.contributorCoutrim, Maurício Xavier-
Autor(es): dc.creatorBatista, Arnaldo Abranches Mota-
Data de aceite: dc.date.accessioned2019-11-06T13:28:36Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2019-11-06T13:28:36Z-
Data de envio: dc.date.issued2013-06-10-
Data de envio: dc.date.issued2013-06-10-
Data de envio: dc.date.issued2009-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://hdl.handle.net/123456789/2893-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/556086-
Descrição: dc.descriptionO processo de produção de ferro-gusa em altos-fornos gera um gás com um poder calorífico na ordem de 750 a 900 kcal.Nm-³ que possibilita a sua utilização em regeneradores de calor para aquecer o ar utilizado no processo produtivo. Normalmente apenas 50% desse gás é utilizado nos regeneradores e o restante é redirigido para ser utilizado na usina (no caso de siderúrgicas integradas) e simplesmente queimado e jogado na atmosfera no caso de altos-fornos a carvão vegetal em usinas independentes de produção de ferro-gusa. Atualmente algumas siderúrgicas integradas têm aproveitado a energia cinética desse gás para geração de eletricidade em turbinas de geração de topo. Os altos-fornos a carvão vegetal também têm reaproveitado o gás excedente para geração de eletricidade em termoelétricas. Este trabalho mostra a situação atual do aproveitamento de gás de alto-forno para geração de energia elétrica no Estado de Minas Gerais. O gás dos altos-fornos a carvão vegetal possui uma concentração de material particulado que dificulta a sua utilização para geração de energia elétrica. Neste trabalho é discutida a melhor tecnologia de limpeza de gás de alto-forno sendo que usou como metodologia utilizar as experiências do próprio setor de produção de ferro-gusa para conseguir este objetivo. Foi demonstrado que o lavador Venturi ainda é o equipamento de limpeza mais eficiente para limpar o gás de alto forno e deve ter uma perda de carga de pelo menos 1000 mmca para atingir uma emissão de 50 mg/Nm³ de material particulado. É demonstrado o cenário de produção de ferrogusa em altos-fornos a carvão vegetal em Minas Gerais. Foi realizada também uma pesquisa mais detalhada dos sistemas de limpeza de gás utilizados nas empresas que já possuem termoelétricas. Para comparar os dados pesquisados em campo e arquivos da Fundação Estadual do Meio Ambiente sobre lavadores foi utilizado um modelo matemático para calcular a eficiência teórica de lavadores. Foi ainda adaptado um modelo de cálculo de custo/benefício para termoelétricas a gás de alto-forno onde se verificaram as vantagens econômicas de instalação de termoelétricas em alto-fornos a carvão vegetal mesmo levando-se em conta os investimentos adicionais em equipamentos de limpeza de gás discutidos neste estudo onde foi demonstrado que o custo da energia elétrica passa de R$0,40 o kW para a faixa de R$0,06 a R$0,09 o kW. Por fim foi realizado um levantamento de prováveis ganhos com créditos de carbono aplicando a metodologia do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo para cálculo de emissões evitadas de dióxido de carbono (CO2). __________________________________________________________________________________________-
Descrição: dc.descriptionABSTRACT: The process of pig iron production in blast furnaces generates a gas of 750 to 900 kcal.Nm-³ calorific power. It makes it possible to be used in regenerators of heat to preheat the air used in the productive process. Normally only 50% of this gas is used in the regenerators and the remain is used in the plant (in the case of siderurgical integrated plant) and simply burnt and thrown away in the atmosphere in the case of independent plants of pig iron production using charcoal. Currently some siderurgical integrated plants have been using its kinetic energy to generate electric power in top gas pressure recovery turbine units. The blast furnaces using charcoal have also been using the exceeding gas to generate electric power in thermoelectric power plants. This work shows the current situation of the blast furnace gas in generating electricity in the State of Minas Gerais. The gas of the blast furnaces using charcoal has a concentration of particulate matter that makes it difficult to be used in generating electric energy. This work also discusses the best technology of blast furnace gas cleanness and was demonstrated that the best technology of blast furnace gas cleanness is the 1000 mmca pressure loss venturi scrubber to achieve a particulate matter emission of 50 mg/Nm³. For that purpose, the methodology used was to gather the experiences of the very sector of pig iron production itself. Then a panorama of the blast furnace using charcoal production situation in Minas Gerais is outlined. A more detailed research of the systems of gas cleanness was also carried out in the companies which already possess thermoelectric power plants. To compare the field researched data and that derived from archives of the State Environment Foundation - FEAM - on scrubbers a mathematical model was used to calculate the theoretical efficiency of scrubbers. A cost-benefit analysis model for blast furnace gas thermoelectric plant was also adapted and the economic advantages were also examined taking into account the investments in equipments of the gas cleanness discussed in this study and was demonstrated that the energy cost decreases from R$0,40 the kW to the range between R$0,06 and R$0,09 the kW. Finally the methodology of the Mechanism of Clean Development for the calculation of prevented emissions of carbon dioxide was carried out to survey probable profits with carbon reduction credits.-
Idioma: dc.languagept_BR-
Publicador: dc.publisherPrograma de Pós-Graduação em Sustentabilidade Sócio-econômica e Ambiental. Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.-
Palavras-chave: dc.subjectAltos-fornos-
Palavras-chave: dc.subjectSiderurgia-
Palavras-chave: dc.subjectImpacto ambiental - avaliação-
Palavras-chave: dc.subjectFerro-gusa-
Título: dc.titleUtilização do gás de alto-forno para produção de energia na indústria siderúrgica de Minas Gerais-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
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