Alto-Forno
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TECNOLOGIAS DE ALTO-FORNO — Inovação e descarbonização incremental

Atendendo à dupla necessidade de aumentar a vida útil do alto forno e reduzir as emissões de CO2

A Primetals Technologies fornece engenharia, excelência e conhecimento em projetos de altos-fornos em todo o mundo há mais de um século. Nossas tecnologias abrangem todo o processo do alto-forno, desde as matérias-primas até a limpeza de gás e o processamento de gusa e escória. Nosso portfólio inclui estudos de viabilidade e de processo, uma vasta gama de produtos e soluções técnicas, respostas para questões ambientais, emissão de CO2 e economia de energia, sistemas de automação e a capacidade de executar uma gama completa de modelos de projeto. Esta capacidade constitui a base para a construção e início de operações bem sucedidas de projetos de altos-fornos de todos os tamanhos, incluindo uma linha completa de soluções tecnológicas.

Tecnologias de alto forno para operação mais eficiente, redução de custos e menor emissão de CO2

Com uma base global de plantas de referência, temos o histórico e a experiência necessários para projetar, fornecer, construir e instalar plantas de alto-forno em usinas siderúrgicas novas.

Além disso, oferecemos uma experiência inigualável e uma capacidade única para reformar altos-fornos já existentes ou ampliar suas campanhas com tempo mínimo de parada. Desenvolvemos e refinamos nossa experiência ao longo dos anos para proporcionar confiança e segurança em qualquer projeto. Com a reforma e modernização de plantas existentes, os operadores dos altos-fornos podem implementar soluções eficazes e com ótimo custo benefício.

À medida que os impactos ambientais da produção de ferro e aço têm se tornado cada vez mais significativos, temos nos dedicado ao desenvolvimento de tecnologias que reduzem as emissões de CO2 pelo alto forno. Cerca de 95% das emissões geradas na produção de gusa se originam da utilização de combustíveis à base de carbono, o que pode ser mitigado por meio de:

  • Melhoria do desempenho, o que leva a uma menor necessidade de carbono no alto forno
  • Redução do uso de carbono (por exemplo, por meio de injeção de hidrogênio ou de gás rico em hidrogênio no alto forno)
  • Adoção de tecnologias de Captura e Utilização de Carbono (CUC)

Tecnologias que reduzem as emissões de CO2

Processo de Pulsos Sequenciais

A mais avançada tecnologia de alto-forno reduz as emissões de CO2, melhora a produtividade e proporciona uma redução significativa dos custos operacionais. O oxigênio é alimentado diretamente nas ventaneiras, juntamente com a injeção de carvão pulverizado, enviando pulsos supersônicos de alta energia para a região das ventaneiras. Como resultado, o alcatrão e o coque que se acumulam e bloqueiam o "homem morto" (zona de coque estagnante) são removidos. Isto leva a uma melhor distribuição e utilização do gás e a uma drenagem mais eficiente. O resultado final é um menor consumo especifico de combustível, bem como uma maior taxa de injeção de carvão pulverizado (PCI) e menor emissão de CO2.

Injeção de Gás Rico em Hidrogênio

A substituição de parte dos tradicionais combustíveis à base de carbono por alternativas à base de hidrogênio é um modo prático de se obter reduções incrementais das emissões de CO2. A Primetals Technologies fornece sistemas para a injeção de gás natural, gás de coqueria e gases sintéticos, tendo desempenhando um papel fundamental no projeto e implementação segura do sistema de injeção de hidrogênio na usina da Tata Steel, Jamshedpur, em 2023

Captura & Utilização de Carbono

A Primetals Technologies está também fornecendo um sistema de captura de carbono que será instalado em uma usina na Europa com o objetivo de testar a capacidade do Processo KM CDRTM para remover o CO2 dos gases do alto forno. Com duração de um ano, este teste analisará a eficácia da solução de lavagem de gás à base de solvente de amina desenvolvida pela Mitsubishi Heavy Industries para uso em gases de alto forno. Testes com outros gases serão realizados posteriormente. Esta tecnologia tem o potencial de reduzir as emissões de CO2 em mais de 80%.

Resfriamento do forno
As nossas referências incluem soluções de refrigeração por placas e por staves de resfriamento.
Nossa solução de refrigeração por staves utiliza staves de cobre e ferro fundido, reduzindo a necessidade de uma grande quantidade de refratário na região da cuba do alto forno. Exclusivas inovações anti-deformação e anti-desgaste proporcionam aos operadores uma solução de refrigeração do alto-forno sem problemas e de vida útil longa.

Sistemas de vento quente
O nosso portfólio de tecnologias inclui regeneradores com câmara de combustão interna e externa, bem como variantes com queimadores de topo. Nossos clientes têm se beneficiado da nossa experiência de mais de 200 instalações de sistemas de vento quente nos últimos 20 anos, proporcionando condições otimizadas de vento quente e, ao mesmo tempo, minimizando o consumo total de combustível. Nossos serviços incluem desde pequenos estudos de avaliação e reparos (inclusive serviços com o equipamento em operação) até o fornecimento de regeneradores em regime turnkey. Os tuyeres stocks economizam energia e asseguram uma alimentação segura e eficiente de vento quente para o alto-forno.

Tecnologias que melhoram a eficiência

Limpeza de gás

Nosso portfólio oferece soluções de limpeza de gás tanto por via úmida como por via seca (Merim), proporcionando uma limpeza de gás otimizada e com potencial de maximizar a recuperação de energia no TRT. Nossa solução de ciclone oferece eficiência variável para ajudar no gerenciamento de poeiras secas em sua planta.

Equipamentos para alto-forno
Nosso portfólio inclui uma gama completa de equipamentos auxiliares para a operação de um alto-forno: 
Equipamentos para a área de corrida (canhão obturador do furo de corrida, dispositivo de abertura do furo de corrida, calha de corrida basculante, perfuratriz de furo de corrida  |  Sistema de distribuição de vento nos tuyeres stocks  | Válvulas de sangria - válvula de segurança de alívio de pressão para ambientes quentes e poeirentos  | Válvulas de equalização e de alívio de pressão  |  Sonda acima da carga - monitoramento de gás e temperatura   |  Sonda abaixo da carga  |   Indicador do nível superior da carga  |  | Radar de detecção de nível  |  Lança de ignição  

Quer saber mais? Acesse Serviços de Ciclo de Vida & Plantas & Soluções Integradas

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Automação inteligente para a produção de ferro

Os sistemas de controle de processo e de otimização do alto-forno representam o próximo nível na automação inteligente de altos-fornos. A máxima interação entre modelos sofisticados e o sistema especialista fornece amplo suporte aos operadores da planta e minimiza o risco de erros humanos.
 

Nossas soluções

Operação otimizada em termos de custos, melhorias de processo que não comprometem a seleção dos materiais da carga, a mais alta qualidade de produto e a obtenção e manutenção da produtividade desejada são os principais desafios para o nosso mais avançado sistema de automação de alto-forno. O cálculo da carga otimizada com metas de composição química precisas e controles subsequentes em circuito fechado constituem a base para a produção de gusa e escória da mais alta qualidade, reduzindo simultaneamente o consumo de energia.

O sistema de otimização proporciona fácil acesso a todos os parâmetros do processo, propriedades dos materiais e dados de produtividade – incluindo informações sobre o carregamento, características físicas e químicas do material de carga e medições de processos para que possam ser determinadas as condições ideais para a produção de gusa e escória com ótima qualidade. O sistema garante a operação da planta independente de turnos, com interações manuais reduzidas ao mínimo. O resultado é a operação do alto-forno 24 horas por dia, aumento da vida útil dos equipamentos e redução dos custos de produção.

 

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Vantagens

  • Alta produtividade: o alto-forno opera com desempenho máximo e, ao mesmo tempo, minimiza o consumo de energia elétrica e de combustível 
  • Qualidade do produto: as propriedades químicas do gusa e da escória são mantidas nos níveis desejados
  • Redução do consumo de combustível: a temperatura do gusa permanece constante por meio de pequenas modificações na alimentação de combustível em função das condições térmicas do alto-forno
  • Operação estável: e independente do turno de trabalho - operação do alto forno 24 horas por dias e de acordo com a melhor prática assegura uma produção eficiente
  • Resposta rápida às demandas do mercado: reações rápidas e flexíveis às exigências do mercado, bem como em situações inesperadas
  • Rentabilidade do investimento: estima-se um período de retorno padrão inferior a um ano

PACOTES DE TECNOLOGIA E MODERNIZAÇÃO

Obtenha resultados impressionantes com investimentos incrementais

NomeBreve Descrição
Verificador de Lança Sistema de teste e diagnóstico para dispositivos de medição de ferro e aço líquido
Monitor de Posição de Equipamento Rastreamento e identificação confiáveis de equipamentos metalúrgicos em toda a usina
Monitor do tipo de material Identificação automática do tipo de material nas correias transportadoras
Monitor de Limpeza de Manga de Filtro Monitoramento acústico de plantas de filtros de manga de jato de pulso
Processo de Pulsos Sequenciais (SIP) Pulsos de oxigênio para melhor utilização do gás do alto forno
Controlador de Filtro de Manga Controle inteligente da limpeza de filtros de manga para plantas de despoeiramento
Lomas Sistema de análise para gases de processo muito quentes, corrosivos e contendo poeira
Monitor do perfil de sucata Sistema totalmente automatizado para medição em 3D do volume e perfil de pilhas de sucata
Placas de Resfriamento de Cobre Resistentes ao Desgaste Resfriamento da parede do alto forno nas zonas de maior calor
Placas de Resfriamento de Cobre Resistentes à Flexão Resfriamento das zonas de alto calor e de ferro líquido do alto forno
Otimizador de Alto Forno VAiron Otimização de processo para altos fornos
Monitor de rompimento de manga de filtro Detecção e localização de rompimento de manga de filtro para plantas de filtro de jato de pulso

Referência: Alto-forno da Dragon Steel