COBRAS 2015 – CS/Vmetais – Do Niquel para o Acido

Votorantim Metais…do niquel para o ácido sulfurico
Fernando Braghini - Vmetais FM
Thomas Bartoneck - Combustion Solutions
Mario Beer – MB Consultores
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Grupo Votorantim| 96 anos de história
Empresas do grupo: Votorantim Cimentos,
Votorantim Energia, Votorantim Metais, Votorantim
Siderurgia e Fibria.
Rating BBB
Confirmado em 2014
Investment Grade desde 2005
Presente mais de 20 países
Rating Baa3
Confirmado em 2014
Investment Grade desde 2007
37.238 empregados
10.463 no Brasil
26.775 no Exterior
Rating BBB
Confirmado em 2014
Investment Grade desde 2006
Votorantim Metais
Polimetálicos
§  Quinto maior produtor de zinco do mundo
§  Maior produtor de Níquel Eletrolítico da América Latina
§  Minerações no Brasil e no Peru
§  Metalurgias no Brasil, Peru, Estados Unidos e China
§  Principais mercados: galvanoplastia, agroindústria, galvanização,
fundição, agronegócio, químicos, indústria farmacêutica, indústria de
cosméticos, borracha, indústria têxtil e fertilizantes
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Votorantim Metais | Mineração e Metalurgia
§ 11.629 empregados
9.055 no Brasil
2.574 no exterior
§  Presença em 4 países
§  22 unidades produtivas
§  Reconhecimentos nacionais e regionais por atuação
socioambiental, gestão da inovação, gestão de
pessoas e segurança
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Votorantim Metais
Unidade Fortaleza de Minas
Combustion Solutions
Haldor Topsøe A/S
Líder de Mercado WSA
em Tecnologia Úmida
de Acido Sulfúrico
Fornecedor Preferencial e
CS Combustion
Solutions
GmbH
Parceiro para Queimadores
Especiais há 25 anos
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Aplicações de Gases Ácidos, Enxofre e Acido Sulfúrico Residual
§  Exclusivo Sistema Ultrasonic para Atomização de Enxofre
§  Sistemas de Queimadores com Alta Turbulência de Mistura
§  Últimos Desenvolvimentos de Bicos Atomizadores Cerâmicos
para Gases Ácidos
§  Alimentação de Ar Controlada para Suave Partida da Unidade
WSA
§  Projeto de Baixa Emissão de NOx
§  Combustores de Alta Eficiência com Simulação CFD
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Residuos Liquidos e Gasosos
§ 
Sistemas de Queima para Todos Tipos
de Incineradores
§ 
Sistemas de Queima de Gas
Concentrados e Diluídos
§  Sistemas de Queima de Hidrocarbonetos
Bromados e Clorados
§  Sistemas de Queima de Aguas Residuais
§  Aplicações de Queima com O2
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Aplicações de Caldeiras
§  Queimadores de Partida e de Suporte
para Incineradores de Leito Fluidizado.
§  Lanças de Polpa para
Incineradores
de Leito Fluidizado
§  Queimadores de Partida e de Suporte
para Incineradores de Lixo Municipal
§ 
Sistema de Queimadores de
Combustíveis Residuais em Caldeiras
Industriais.
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Principio do Bico Ultrasonic
Fluido de Atomização
Saida do Campo
Ultrasonic
Combustivel/Residuo Liquido
Fluido de Atomização
Camara de Ressonancia
Baseado on Gerador Hartman
Padrões variáveis de spray
70
80
90
100
110
120
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Vantagens do Bico Ultrasonic
§ 
Padrão de spray estável, atomização uniforme
§ 
Sem partes móveis, fabricação em diferentes materiais, sem
abrasão
§ 
Ampla gama de controle
§ 
Distribuidor
Uso de diferentes distribuidores para atender
atomização
Corpo base
para casos específicos
§ 
Atomização tipo tulipa ou jato com o mesmo corpo base
§ 
Simples troca de bico tulipa para bico jato no
comissionamento
§ 
Formador de chama
Uso de mídia de atomização econômica, custos reduzidos
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Descrição do Projeto Vmetais FM
Situação Inicial
§  Complexo Vmetais FM operou um Forno Flash de níquel por 15 anos até mina local tornarse antieconômica.
§  Interesse da Vmetais em preservar instalações para futura operação com concentrado
importado.
§  Engenharia Básica da MB Consultores para instalação de Sistema de Fusão de Enxofre e
Queimador de Enxofre e GLP.
§  Queima de enxofre com ar enriquecido com O2 para geração de 15.300 Nm3/h de gás com
até 24,0 % SO2 e 6,6 % O2.
§  Aproveitamento de Sistema de lavagem de Gases , Instrumentação e Tubulações existentes
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Desafios
§  Primeira experiência da CS em adaptação de forno fundição de níquel
§  Carência de informações sobre perda de calor em camisa de resfriamento do forno
§  Ajuste da chama de enxofre para ajustar-se a geometria da camara do forno
§  Geração de parâmetros dimensionais para elaboração do CFD
§  Muito curto prazo de execução
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Sistema de Fusão de Enxofre
Aquecimento
de linhas
Queimador
de enxofre
Vapor
saturado
Bomba de enxofre
Filtro de linha de
enxofre
Serpentina
de vapor e
agitador
Condensado
Serpentina
de vapor e
agitador
Tanque pulmão de
enxofre
Bomba dosadora
de soda
Solução
NaOH
50%
Enxofre
sólido
Correia transportadora
de enxofre
Agitador e
bomba
Agitador
Serpentinas
de fusão
Bomba de enxofre
Tanque de
bombeamento
Condensado
das linhas
Serpentina
de vapor
Enxofre
líquido
Tanque de fusão
Tanque de bombeamento
Bomba de
descarregamento
Sistema de Fusão de Enxofre
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Concentração de Enxofre
Referência
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Distribuição de Temperatura
Temperatura [oK]
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Distribuição de Velocidade
• 
Grande zona de
recirculação no
centro da câmara de
combustão
• 
Redemoinho de ar na
superfície externa da
câmara.
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Comissionamento
§  Trabalhos de pre-comissionamento incompletos ( cronograma apertado)
§  Vapor de aquecimento frio provocou congelamento das linhas de enxofre
§  Encontrados erros de logica durante fase de testes que foram eliminados
§  Treinamento de operadores foi parte fundamental do sucesso
§  Excelente integração das equipes e comprometimento com os objetivos do projeto foram
chave do sucesso.
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Premio
"Melhor Projeto de Integracao Vmetais 2014"
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