Os Princípios de funcionamento do Gás

Resumo

Princípios de funcionamento  

Fase em “Gás”

O combustível proveniente da rede de gás de alto forno queima com o ar aspirado por um ventilador na câmara de combustão, cede calor ao empilhamento e deixa o cowper por dois dutos que levam a chaminé. Durante esta fase, todos os registros de condução do vento estão fechados.

A distribuição da temperatura ao longo do empilhamento é inicialmente de 1400 °C na parte mais alta e decresce gradualmente a 400 °C na parte mais baixa. A parte alta, onde a temperatura é praticamente uniforme é chamada de “zona de saturação”. Como a troca de calor só ocorre entre dois corpos que estejam a temperaturas diferentes, desejam-se acumular maior quantidade de calor sem alterar a temperatura do domo, deve-se estender a zona de saturação e prolongar-se mais o período de aquecimento.

Fase em “Vento”

        O ar vindo do soprador atravessa o empilhamento em sentido contrario ao procedente seguido pelos fumos, é aquecido e passa a tubulação de ar quente, onde, através a válvula de Vincent, recebe a quantidade necessária de ar frio para manter constantes a temperatura de sopro. Nesta fase, as válvulas da tubulação do gás, do queimador e da saída para a chaminé estarão fechadas. A tubulação de ar quente tem dimensões maiores que a do ar frio, pois, este ao aquecer-se, aumenta o volume.

Funcionamento com 2 cowpers

No início da fase “VENTO”, o calor extraído do empilhamento será máximo e a continuação da passagem do ar retira energia térmica acumulada no refratário, que tenderá progressivamente a resfriar-se, até o mínimo considerado aceitável para o ar soprado. Desejando-se aumentar a temperatura de sopro, poder-se-ia elevar a temperatura do domo até o máximo tolerado pelo refratário. Mantendo-se a mesma duração da fase “Vento”, veremos que a temperatura final do cowpers será também elevada. Desejando-se temperaturas de sopro ainda mais altas, ter-se-ia que reduzir o tempo da fase “VENTO”. Por outro lado, não seria interessante encurtar a duração das fases “VENTO” ou “GÁS” abaixo de 30 minutos pois, nestes casos, os tempos mortos para reversões, da ordem de 5 minutos, seriam grandes em relação aos tempos uteis.

Com 3 Cowpers

Neste caso, tendo-se a disposição mais tempo para aquecimento da parte baixa do empilhamento da parte baixa do empilhamento e, por outro lado, reduzindo-se o período em “VENTO”, pode-se manter mais elevada no toro, a temperatura do ar aquecido. Uma desvantagem significativa da temperatura do sopro quando um dos cowpers estiver fora de serviços para manutenção. Durante este tempo a fase em gás é 50% da normal com temperaturas de vento bem inferiores.

Com 4 Cowpers

        Pode-se operar com um sistema paralelo defasado: rígido ou elástico. No primeiro caso, os dois cowpers em “VENTO” funcionam defasados de meio período, isto é, o cowpers 2 passa a fase “VENTO” quando o cowpers 1 está na metade da fase “VENTO”. A temperatura do ar na saída dos dois cowpers

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