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http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9N5GWK| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Influência da qualidade das matérias-primas no escoamento gasoso da zona granular do alto-forno |
| Authors: | Brenda Marise Oliveira Custodio |
| First Advisor: | Luiz Fernando Andrade de Castro |
| First Referee: | Roberto Parreiras Tavares |
| Second Referee: | Ronaldo Santos Sampaio |
| Third Referee: | Claudio Musso Veloso |
| metadata.dc.contributor.referee4: | Herman Sander Mansur |
| Abstract: | Este trabalho contempla o estudo da perda de carga em leito fixo constituído por partículas de carvão vegetal, minério e pelota, empregadas na produção do ferro-gusa, considerando partículas irregulares e distribuídas em uma determinada faixa granulométrica. Foram classificadas amostras dessas matérias-primas por peneiramento, resultando em faixas de diâmetros diferentes. Com as amostras preparadas, foram realizados testes experimentais, em que as partículas foram introduzidas no medidor de queda de pressão em leitos granulados de 1,2m de diâmetro e coletados valores de perda de carga para velocidades variando de 0,5 a 1,2m/s. A fluidodinâmica foi estabelecida pelas medidas da perda de pressão no leito e vazões de ar crescentes e decrescentes. Os valores de perda de pressão máxima e de velocidade de mínima fluidização foram obtidos a partir dos gráficos de perda de pressão x velocidade do ar. Todas as grandezas das variáveis estudadas neste trabalho foram determinadas experimentalmente e os valores encontrados foram comparados aos correspondentes valores obtidos por equações empíricas retiradas da literatura. Os resultados observados não confirmam as previsões do comportamento que se obtém teoricamente utilizando os coeficientes empíricos da Equação de Ergun (150 e 1,75). Uma vez ajustado os valores desses coeficientes com base nos valores obtidos nos ensaios de permeabilidade, é possível prever a queda de pressão em leitos granulados. A relação entre o diâmetro de corte e o nível de produção também foram determinados, quando se considera unicamente o aspecto do escoamento gasoso. Finalmente foi avaliado o efeito das interfaces e qual disposição é mais vantajosa: camada ou mistura. Os resultados indicaram que quanto maior o tamanho médio do material, menor é o diferencial do gás ao passar no leito de partículas. Mostrou também que quanto maior a velocidade do gás, maior é essa diferença. Por fim mostrou que através deste experimento é possível determinar para cada vazão de gás fluindo em um dado alto-forno, qual o diâmetro mínimo do carvão antes que se inicie o processo de fluidização. |
| Abstract: | This work includes the study of the pressure drop in fixed bed consisting of particles of charcoal, iron ore and pellets, used in the pig iron production, and considering irregular particles distributed in a certain range of particle size. Samples of these raw materials by sieving, resulting in different diameter ranges were classified. In the prepared samples, experimental tests were performed in which particles were introduced into a measuring pressure drop in granular beds 1.2m diameter and collected load loss values for speeds ranging from 0.5 to 1.2m/s. The fluid dynamics was established by measurements of the pressure drop in the bed and flow rates of increasing and decreasing air. The values of maximum pressure loss and minimum fluidization velocity was obtained from the graphs of pressure loss vs. speed of the air. All the magnitudes of the variables studied in this work were experimentally determined and the values were compared to the corresponding values obtained by empirical equations taken from the literature. The observed results do not confirm the behavior obtained theoretically using the empirical coefficients of the Ergun equation (150 and 1.75). Once you adjust the values of these coefficients based on the values obtained from tests for permeability, it is possible to predict the pressure drop in granular beds. The relationship between the diameter and cutting the production level was also determined, when considering only the appearance of the gas flow. Layer or mixture: Finally the effect of interfaces and layout which is more advantageous was evaluated. The results indicated that the larger the mean size of the material, the smaller the difference of gas passing the bed of particles. It also showed that the higher the gas velocity, the greater this difference. Finally through this experiment showed that it is possible to determine for each gas flow flowing in a given furnace, what is the maximum diameter of the charcoal before it begins the process of fluidization. |
| Subject: | Engenharia metalúrgica |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9N5GWK |
| Issue Date: | 6-Jun-2014 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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