Modelo matemático do escoamento gasoso e trocas térmicas no processo de carvoejamento em forno retangular

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorCastro, José Adilson de-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/4613010410524009-
Autor(es): dc.contributorMartins, Marcio Arêdes-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/7897592687964012-
Autor(es): dc.contributorSilva, Alexandre José da-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/5053366416412897-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/5337842343701130-
Autor(es): dc.creatorSilva, Jaime Alex Marques da-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T18:18:14Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T18:18:14Z-
Data de envio: dc.date.issued2022-11-06-
Data de envio: dc.date.issued2022-11-06-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/26838-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/767832-
Descrição: dc.descriptionA utilização de carvão vegetal é cada vez mais presente, no ciclo de fabricação do ferro-gusa, pois vem substituindo gradativamente a utilização do coque, no processo de redução, apresenta mais vantagens na questão de preservação de recursos naturais e mantendo produtividade compatível dos fornos. Aliado a este fator, o mercado tende a ser mais receptivo as empresas que estão aderindo ao conceito do “Aço Verde”. Porém a necessidade de suprir a demanda de consumo de carvão vegetal pelas siderurgias faz com que, os potenciais produtores, busquem maior produtividade, qualidade e confiabilidade nos prazos entregas levando a uma busca constante na redução do tempo de produção do carvão, incentivando a pesquisadores e cientistas a entenderem cada vez mais os fenômenos internos dos processos de produção visando o maior controle e otimização do ponto de vista do consumo energético e impacto ambiental. O presente trabalho apresenta o esenvolvimento de um modelo matemático tri-dimensional para simulação da secagem, carbonização e resfriamento no interior de um forno retangular de alvenaria largamente utilizado para produção de carvão granular. Foi desenvolvido um modelo baseado na solução das equações de conservação de conservação da quantidade de movimento, energia e espécies químicas. As soluções das equações diferenciais com condições de contorno e iniciais apropriadas, são discretizadas, baseada na técnica de volumes finitos. Ao longo do processo de carvoejamento o modelo considera a transferência de massa e calor associada à cinética de reação de cada componente durante a fase de aquecimento, pirólise e secagem. O modelo é tridimensional e transiente, sendo capaz de prever detalhes dos fenômenos no interior do forno e sua evolução temporal o que possibilita um melhor controle das fases e otimização das condições de fabricação do carvão visando a redução do tempo e garantia da qualidade final do carvão produzido.-
Descrição: dc.descriptionThe use of charcoal is increasingly present in the cycle of production of pig iron; it is gradually replacing the use of coke in the reduction process, with more advantages in the matter of preservation of natural resources and maintaining similar furnaces productivity. Allied to this factor, the market tends to be more receptive to companies that are embracing the concept of "GreenSteel".But the need to meet the demand for charcoal consumption by steel mills, causes, potential producers to seek better process encouraging researchers and scientists to increasingly understand the phenomena of internal production processes aimed at greater control and optimization from the point of view of energy consumption and environmental impact. In this dissertation a numerical modeling of drying, carbonization and cooling in a brickwork furnace is presented. The model is applied to a furnace designed to granular charcoal production The model is focused on the solution of conservação da quantidade de movimento, energy and chemical species conservation equations allowing the prediction of gas flow, temperature evolution and chemical species within the furnace. The equations are discretized based on the finite volume technique. During the charcoal production process, modeling of mass and heat transfer associated with thermal decomposition due to kinetic reactions play an important role in accurately predicting the heating, pyrolysis and drying steps. The model was developed to represent three dimensional and transient conditions, in order to offer a practical and reasonably accurate tool to predict charcoal manufacturing process, supporting the optimization of process time and improvement of the quality of the produced charcoal-
Descrição: dc.description76 p.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectModelo matemático-
Palavras-chave: dc.subjectCarbonização-
Palavras-chave: dc.subjectSecagem-
Palavras-chave: dc.subjectCarvão vegetal-
Palavras-chave: dc.subjectEscoamento gasoso-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia Metalúrgica-
Palavras-chave: dc.subjectCarvão vegetal-
Palavras-chave: dc.subjectModelo matemático-
Palavras-chave: dc.subjectEscoamento gasoso (Metalurgia)-
Palavras-chave: dc.subjectProdução intelectual-
Palavras-chave: dc.subjectMathematical model-
Palavras-chave: dc.subjectCarbonization-
Palavras-chave: dc.subjectDrying-
Palavras-chave: dc.subjectCharcoal-
Palavras-chave: dc.subjectGas flow-
Título: dc.titleModelo matemático do escoamento gasoso e trocas térmicas no processo de carvoejamento em forno retangular-
Tipo de arquivo: dc.typeDissertação-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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