FORNO DE GRELHA MÓVEL

...

[pic 8]

A Queima, ou Zona de Queima do Forno

É a fase na qual as pelotas experimentam um fluxo gasoso também descendente, com os mais elevados níveis de temperatura (da ordem de 1000 a 1380o C). Para tanto, utiliza-se óleo combustível que é injetado lateralmente na coifa desta região do forno, por meio de queimadores. A combustão do óleo produz o calor necessário ao atingimento de tais temperaturas, como pode ser visto na Figura 18. É importante comentar que existem fornos que operam com o gás natural como combustível, quando há disponibilidade de fornecimento. As zonas de pré-queima e queima possuem, juntas, um certo número de queimadores, que depende do tamanho e tipo de forno. Para fornos de grelha móvel, existem fornos com um número de queimadores que chega a 80 para operação com óleo combustível ou gás natural. Porém, fornos tipo Traveling Grate mais modernos possuem um menor número de queimadores, cerca de 46, distribuídos de forma a priorizar o aproveitamento do ar para melhoria das condições de secagem e pré- queima. Apenas como observação, é importante comentar que em fornos tipo Grate Kiln, só é utilizado um único queimador, que pode operar com injeção de diversos combustíveis, incluindo carvão. É possível controlar, automaticamente, a temperatura de cada um destes grupos. O calor produzido pela combustão do óleo, juntamente com o calor contido no ar proveniente da zona de resfriamento, é transferido às pelotas, via fluxo gasoso, até o ponto em que se inicia a combustão do carvão finamente contido nas mesmas, gerando-se mais calor, agora do interior para fora das pelotas, como pode ser visto na Figura 25. Parte do calor envolvido no processo de queima é utilizada nas reações químicas entre os constituintes contidos no minério, no calcário e no aglomerante (bentonita, aglomerante orgânico ou cal hidratada). Estas reações propiciam o endurecimento das pelotas, ou seja, estas, após a queima, adquirem a resistência física necessária para serem transportadas da descarga da grelha até o forno de redução do cliente, como já mencionado.

[pic 9]

A maior eficiência de queima é obtida nas pelotas localizadas na camada superior do leito de pelotas, devido ao fato do fluxo gasoso ser descendente, o que significa dizer que as pelotas da camada inferior estão expostas a níveis mais baixos de temperatura, na zona de queima. Em outras palavras, é válido afirmar que as pelotas da camada superior terão melhor resistência física do que as pelotas da camada intermediária, que, por sua vez, serão melhores do que as da camada inferior.

Resfriamento

Pode-se observar que as pelotas, ao saírem da zona de queima, estão incandescentes devido às elevadas temperaturas resultantes da etapa anterior. Tornase, então, necessário efetuar o resfriamento, a seco, do leito de pelotas, até uma temperatura em que seja possível o seu transporte, via correias transportadoras, até o pátio de estocagem. Este resfriamento se dá por meio de um fluxo ascendente intenso de ar atmosférico, à temperatura ambiente. Naturalmente, a maior eficiência de resfriamento é obtida nas pelotas localizadas na camada inferior, já que o fluxo é ascendente. O ar, ao passar através do leito de pelotas, retira o calor contido nestas, e por isso, adquire temperaturas que permitem o seu reaproveitamento da seguinte forma: ar resultante do resfriamento primário: é direcionado para a zona de queima por meio do duto de recuperação. Atinge temperaturas superiores a 900o C (Figura 27). ar resultante do resfriamento secundário: é direcionado para a zona de secagem ascendente I. Atinge temperaturas superiores a 300o C (Figura 28).[pic 10]

Descarga

As pelotas, ao saírem da zona de resfriamento do forno, são descarregadas por gravidade no silo de descarga, à medida que o carro de grelha, em movimento, vai se inclinando na roda abaixadora, para retornar ao início do forno. Os blocos de pelotas desprendidos dos carros, ao caírem em queda livre, são desfeitos por impacto quando encontram barras existentes no fundo do silo de descarga, chamadas de “quebra cachos”. É muito importante, para o bom andamento da operação do forno, que o silo de descarga não trabalhe com um nível muito alto, o que naturalmente minimizará a altura de queda livre, dificultando, assim, o fluxo contínuo de pelotas nas correias transportadoras na descarga, podendo ocorrer entupimento na descarga em função da existência de blocos de pelotas não desfeitos. Ao sair do silo de descarga, as pelotas terão dois destinos básicos: peneiramento e pátio; circuito de camada de fundo. Nas correias transportadoras da descarga do forno até o empilhamento, é muito comum o uso de jatos de água para proteger o tapete de borracha das correias e contenção de poeira. No entanto, no caso da contenção de poeira, diversos estudos(5) realizados recentemente evidenciaram que a prática de aspersão de água sobre as pelotas descarregadas do forno podem causar forte degradação das mesmas, e por isso, essa prática não é recomendada, devendo ser substituída pelo uso de supressores químicos de poeira e/ou o emprego de precipitadores eletrostáticos.