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Title: Aplicação de técnicas de fluidodinâmica computacional (CFD) em fornos para a produção de anodos de carbono.
Other Titles: Application of computational fluid dynamics (CFD) techniques in furnaces for carbon anode production.
???metadata.dc.creator???: PEREIRA NETO, Antonio Tavernard.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: ALVES, José Jailson Nicácio.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: BRITO, Romildo Pereira.
???metadata.dc.contributor.referee1???: MEIER, Henry França.
???metadata.dc.contributor.referee2???: SOUZA, Valter César de.
Keywords: Anodos de Carbono;Fluidodinâmica Computacional;Alumínio;Processo de Cozimento;Carbon Anodes;Computational Fluid Dynamics;Aluminum;Cooking Process
Issue Date: 30-Jun-2008
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: PEREIRA NETO, A. T. Aplicação de técnicas de fluidodinâmica computacional (CFD) em fornos para a produção de anodos de carbono. 2008. 89 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2008.
???metadata.dc.description.resumo???: A qualidade do ânodo usado na indústria de alumínio depende fortemente no processo de cozimento. Em geral, é desejável para alcance uma temperatura mais uniforme dentro do ânodo durante o processo de aquecimento. O aquecimento desses anodos na etapa de cozimento é realizado de forma indireta em poços envoltos por tijolos refratários e cobertos por coque de petróleo (para proteção contra oxidação), onde na seção adjacente existem câmaras de combustão, que são formadas por canais de passagem de gases aquecidos que fornecem o calor necessário para o aquecimento dos anodos nos poços. Este calor depende de variáveis como pressão, vazão de ar, quantidade de combustível injetado dentro das câmaras e geometria do poço. O principal objetivo deste estudo é apresentar um modelo computacional capaz de prever a distribuição de temperatura baseado nos parâmetros que fazem parte do processo de cozimento, tal como, juntou fluxo fluido e transferência de calor passageira, queima de voláteis, combustão de diesel, radiação e controle de sistema de controle. As simulações foram feitas usando o CFD comercial CFX10 da ANSYS. Este modelo pode ser usado como uma poderosa ferramenta no desenvolvimento de novos fornos e reajustar modelos existentes.
Abstract: The quality of the anode used in the aluminum industry depends strongly on the baking process. In general, it is desirable to achieve a more uniform temperature inside the anode during the heating process, combined with lower soaking time and energy consumption. The heating of those anodes in the baking stage is accomplished in an indirect way in wrapped up wells for difficult bricks and covered by coke of petroleum (for protection against oxidation), where in the adjacent section combustion chambers exist, that are formed by channels of passage of warm gasses that supply the necessary heat for the heating of the anodes in the wells. This heat depends on variables as pressure, flow of air, amount of fuel injected inside of the furnaces and geometry of the well. The main objective of this study is to present a computational model able to predict the temperature distribution based on the parameters that play a role in the baking process, such as, coupled fluid flow and transient heat transfer, burning of volatiles, fuel combustion, radiation and control system. The simulations were done using the commercial CFD CFX10 from ANSYS. This model can be used as a powerful tool in the development of new furnaces and retrofitting existing ones.
Keywords: Anodos de Carbono
Fluidodinâmica Computacional
Alumínio
Processo de Cozimento
Carbon Anodes
Computational Fluid Dynamics
Aluminum
Cooking Process
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Química
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/9924
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ANTONIO TAVERNARD PEREIRA NETO – DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2008.pdf5.68 MBAdobe PDFView/Open


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