Utilização do gás de alto-forno para produção de energia na indústria siderúrgica de Minas Gerais.

Abstract

O processo de produção de ferro-gusa em altos-fornos gera um gás com um poder calorífico na ordem de 750 a 900 kcal.Nm-³ que possibilita a sua utilização em regeneradores de calor para aquecer o ar utilizado no processo produtivo. Normalmente apenas 50% desse gás é utilizado nos regeneradores e o restante é redirigido para ser utilizado na usina (no caso de siderúrgicas integradas) e simplesmente queimado e jogado na atmosfera no caso de altos-fornos a carvão vegetal em usinas independentes de produção de ferro-gusa. Atualmente algumas siderúrgicas integradas têm aproveitado a energia cinética desse gás para geração de eletricidade em turbinas de geração de topo. Os altos-fornos a carvão vegetal também têm reaproveitado o gás excedente para geração de eletricidade em termoelétricas. Este trabalho mostra a situação atual do aproveitamento de gás de alto-forno para geração de energia elétrica no Estado de Minas Gerais. O gás dos altos-fornos a carvão vegetal possui uma concentração de material particulado que dificulta a sua utilização para geração de energia elétrica. Neste trabalho é discutida a melhor tecnologia de limpeza de gás de alto-forno sendo que usou como metodologia utilizar as experiências do próprio setor de produção de ferro-gusa para conseguir este objetivo. Foi demonstrado que o lavador Venturi ainda é o equipamento de limpeza mais eficiente para limpar o gás de alto forno e deve ter uma perda de carga de pelo menos 1000 mmca para atingir uma emissão de 50 mg/Nm³ de material particulado. É demonstrado o cenário de produção de ferrogusa em altos-fornos a carvão vegetal em Minas Gerais. Foi realizada também uma pesquisa mais detalhada dos sistemas de limpeza de gás utilizados nas empresas que já possuem termoelétricas. Para comparar os dados pesquisados em campo e arquivos da Fundação Estadual do Meio Ambiente sobre lavadores foi utilizado um modelo matemático para calcular a eficiência teórica de lavadores. Foi ainda adaptado um modelo de cálculo de custo/benefício para termoelétricas a gás de alto-forno onde se verificaram as vantagens econômicas de instalação de termoelétricas em alto-fornos a carvão vegetal mesmo levando-se em conta os investimentos adicionais em equipamentos de limpeza de gás discutidos neste estudo onde foi demonstrado que o custo da energia elétrica passa de R$0,40 o kW para a faixa de R$0,06 a R$0,09 o kW. Por fim foi realizado um levantamento de prováveis ganhos com créditos de carbono aplicando a metodologia do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo para cálculo de emissões evitadas de dióxido de carbono (CO2).