Operational parameters of the hydrochloric acid regeneration process and iron oxide production of the USIMINAS industrial plant were evaluated aiming to: (i) identify those statistically significant both for the quality of the oxide produced as for the generation of gases, and (ii) to develop statistical models that allow a satisfactory assessment of the process. Initially a reduction in the number of parameters was tried through statistical analysis of historical data collected in the plant 3, but the study was inconclusive due to the small number of available data. For this reason, the study focused only the stage of production of iron oxide and a full 24 factorial design was done with the parameters temperature, feed flow, pressure and relation air/gas (lambda). Tests were performedat the USIMINAS plant 1. Samples of the oxide produced were collected at the exit of the furnace and analyzed in the laboratory in order to quantify the contents levels of chlorine, iron oxide, MnO, SiO2, humidity and pH. The data were analyzed using the software STATISTICA. It was found that parameters temperature and feed flow have shown greater influence on the final composition of iron oxide, for the conditions investigated, and that an iron oxide meeting the quality condition required by customerscould be produced thus operating the plant at the superior limits studied for these parameters, independently of the remaining parameters evaluated. It was also found that the quality of the used acid (which is produced in pickling lines for the various types of steel produced by the company) that was fed to the regeneration plant interfered mainly on the contents of SiO2 and MnO of the produced oxide. Based on the results obtained in the study, new conditions have been proposed for industrialprocessing of used acid that feed regeneration furnace to improve the control of the contents of the SiO2 and MnO in the produced oxide. / Parâmetros operacionais do processo de regeneração de ácido clorídrico e produção de óxido de ferro da unidade industrial da USIMINAS foram avaliados visando: (i)identificar aqueles estatisticamente significativos tanto para a qualidade do óxidoproduzido quanto para a geração de gases emitidos, e (ii) desenvolver modelos estatísticos que permitam a avaliação satisfatória do processo. Inicialmente procurou-se reduzir o número de parâmetros via análise estatística dos dados históricos coletados na unidade 3, porém o estudo se mostrou inconclusivo em decorrência do pequeno número de dados disponíveis. Por esta razão, optou-se por estudar somente a etapa de produção de óxido de ferro, tendo sido realizado um planejamento fatorial completo 24 com os parâmetros temperatura, vazão de alimentação, pressão e relação ar/gás (lambda). Os ensaios foram realizados na unidade 1 da USIMINAS. Amostras de óxido produzido foram coletadas na saída do forno e analisadas em laboratório, tendo sido quantificados os teores de cloro, óxido de ferro, MnO, SiO2, umidade e pH. Os dados obtidos foram analisados utilizando-se o software STATISTICA. Verificou-se que os parâmetros temperatura e vazão de alimentação exerceram maior influência sobre a composição final do óxido de ferro, para as condições investigadas, e que um óxido de ferro nas condições de qualidade exigidas pelos clientes podia ser produzido operando-se nos limites máximos estudados para estes parâmetros, independentemente do valor dos demais parâmetros avaliados. Verificou-se ainda que a qualidade do ácido usado (que é produzido nas linhas de decapagem para os diversos tipos de aço produzidos pela empresa) que era alimentado na unidade deregeneração interferiu principalmente nos teores de SiO2 e MnO do óxido produzido. Com base nos resultados obtidos, estão sendo propostas novas condições para o processamento industrial do ácido usado que chega aos fornos de regeneração visando melhorar o controle dos teores de SiO2 e MnO no óxido produzido.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:bibliotecadigital.ufmg.br:MTD2BR-MAPO-7XHPYR |
| Date | 26 March 2009 |
| Creators | Alex Souza Ferreira |
| Contributors | Marcelo Borges Mansur, Marcelo Borges Mansur, Roberto Parreiras Tavares, Afonso Henriques Martins |
| Publisher | Universidade Federal de Minas Gerais, 32001010017P0 - ENGENHARIA METALÚRGICA E DE MINAS, UFMG, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | text/html |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMG, instname:Universidade Federal de Minas Gerais, instacron:UFMG |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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