Análise numérica comparativa do desempenho termomecânico do sistema de refrigeração baseado em stave coolers dos altos-fornos da Ternium Brasil

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Vieira Junior, Eustáquio
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
• Palavras-chave em Português: Mechanical engineering; Blast Furnaces; Refrigeration; Maintenance; Thermodynamics; Engenharia mecânica; Altos-fornos; Refrigeração; Manutenção; Termodinâmica; ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/17371

As técnicas de preservação dos altos-fornos têm papel importante e estratégico para as usinas siderúrgicas, visto que esses equipamentos estão entre os principais integrantes dos complexos industriais. Os altos-fornos apresentam, normalmente, muitos problemas operacionais relacionados às falhas do sistema de refrigeração que podem estar relacionadas a diversas causas, como: projeto, montagem, condições operacionais entre outras. Em algumas circunstâncias, os materiais que constituem os stave coolers - componentes do sistema de refrigeração instalados internamente no alto-forno - são expostos a condições de trabalho muito severas por longos períodos de tempo, causando degradações em suas propriedades mecânicas. A degradação das propriedades mecânicas pode resultar na falha prematura, com possibilidade de recuperação parcial ou total desses componentes. A recuperação desses componentes é realizada com variadas técnicas de manutenção corretiva ou preventiva. No entanto, muitas dessas técnicas não restabelecem totalmente as características de refrigeração do sistema. Neste trabalho foram avaliadas as características de escoamento inerentes a todas as técnicas de preservação utilizadas nos stave coolers da Ternium ® Brasil Ltda., e também das configurações de projeto, abrangendo de forma qualitativa as consequências geradas no comportamento termomecânico desses componentes, e por final foram estabelecidas as condições operacionais que permitam predizer a temperatura de trabalho que esses stave coolers estão expostos a fim de avaliar se essas condições operacionais podem ocasionar variações microestruturais, e consequentemente danos ou desgastes nesses componentes. Todos os resultados das simulações numéricas foram validados por análises termográficas do equipamento real, juntamente com equações de predição estabelecidas a partir de correlações estatisticamente significativas. As conclusões obtidas mostram que as técnicas de instalação de cigar coolers, inserção de flexíveis, utilização de água industrial apresentam bons resultados desde que os parâmetros operacionais do forno estejam dentro dos limites estabelecidos no projeto.