Manual Da Calcinação. (1)

7/26/2019 Manual Da Calcinao. (1)

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granulomtrica

Manual de Calcinacion

OURO BRANCO-MG2006


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Manual de Calcinacion

Altamiro Jos da Rocha

Equipo Tcnica:

Carlos Roberto de Sousa Costa

Claudulfo Rodrigues Lopes

Joo Teixeira P. Jnior

OURO BRANCO-MG

2006

Sumrio

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Introduccion 03

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La ! "ut da Calcina#o $#o%inas 0&

'escripcion del (orno de Cal $#o%inas

0)'ados "peracionais do forno 0)

*specificaciones de Cali+a0,Processo de calcinacion 0-

*tapas para descaborni+a#o do calcrio 0/

or%a Instru%ental e 1isual para control de la co%bustion del (orno20Princpios bsicos de co%busto na Calcina#o 22

Controle de "45C" no forno rotati1o 2&

Lla%a corta 2-

Lla%a larga 2-

Incio de "peracion del 6orno27Parada de 6orno rotati1o 27

Cuidados Refer. ao Refratrio durante redu#o para parada 2/

Cuidados Refer. ao refratrio ap8s parada por subst. do refratrio 2/

Procedi%ento para el au%ento de produ#cion90$%ostrage% de produto:Cal; na sada do forno 90

Co%posicion uecedor 9&

Resfriador 9,

Pir8%etro ?pitico 9-*xaustor Principal I.'.. 97

Siste%a de =iro Lento 9/

'a%per de ar frio 30

Consideraciones co%ple%entarias32$l%acena%iento de cali+a 39

$l%acena%iento de cal dolo%tica

39Conclusiones33

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@ensage% 3&

IATR"'Bccion

*ste trabao >ue presenta%os tiene la finalidad de treinar orientar a losoperadores de (ornos rotati1os en el proceso produti1o de calcinacion de for%a atornar o processo pre1isible asegurar los resultados planeados. $dotar o

gerencia%ento 1oltado para o con(eci%ento de >ue% fa+D osea D per%itir >ue eloperador gerencie el proceso sobre su responsabilidade de for%a consciente responsable.

'e%onstrare%os con precision obeti1idad el proceso de calcinacion en (ornosrotati1os donde la produccion de cal es reali+ada 1isando una calidad >ueinfluenciar en la produccion do a#o nocon1ertidorD e% Sinteri+acion ta%biEn no%ercadoD pues en los 1rios obeti1os es producir una cal con %enor costo una%eor calidad D garanti+ando el forneci%entocontnuo de cal con seguridad dentrode los padrones de calidad exigidos por los clientes.

La secuencia el %Etodo de desen1ol1i%entoD posibilitara al finalD una 1isionintegrada del fluogra%a da calcinacion los aspectos funda%entais da fabricacionde calD ta%bien i%portante en la fabricacion de a#o.

LAY !"T de la planta de calcinacion

#lu$ograma del processo produti%o de Calcinacion:

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&ESCR'pcion &E "n (!R)! &E CAL

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Bn 6orno rotati1o de calcinacion esta constitudo por u% cilindro de c(apassoldadasD re1estido interna%ente de refractario sostenido sobre 0& rolos 09bases. *l %o1i%iento del (orno es en sentido anti!(orrioD el siste%a de

aciona%ento es atra1e+ de u% %otor elEtricoD un in1ersor de frecuencia un redutor>ue trans%ite el %o1i%ento a la corona :cre%allera; fiada a la carca+a del 6orno.

Para casos de e%ergencia se cuenta co% un %otor auxiliar :'iesel; >ue se acoplaal siste%a de aciona%entoD en la falta de energiaD incio de a>ueci%ento enfrtia%iento.

*e%plo de datos operacionales de un 6ornoF

Co%pri%ento a frio G )3D3&0 % Co%pri%ento a >uente G )3D&/& % 'ia%etro sin refractario G &D9,- % 'ia%etro con refractario G 3D707 % Inclinacion G 9D2H : 9H ) 2, ; Produccion no%inal G ,00 ton5dia

Clculo del tie%po de residencia para cal en interior del 6ornoF

#ormula Tr * L + ,- + ./00 S + & + )

L * Co%pri%ento del 6orno

S * Inclinacion del (orno

& * 'i%etro interno

,- *Kngulo de reposo :&)H a )0H ;

) * A%ero de rotacion : RP@ ;

./00 * ator de clculo

E+emplo: Tr * )3D&/& x &)H G ,D-0 x 2D-- G ,3&D37)3&, G -/D3 %inutos. 9D2 x 3D707 x 2D0 rp% -.//,7

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ES1EC'#'CAcion de la CALi2a

Elementos Ca! Si !3 Al 3 !4 Mg! S 11CCalcrio 567 8./9 ./9 ./3 9/96 74/6

La %atEria pri%a para fabrica#ion de cal es la cali+aD existe u%a in%ensa1ariedad de tipos de cali+as de diferentes propriedades fsicas co%posi#iones>u%ica. 6o en dia se sabe >ue el co%porta%iento de la cali+a e% la >ue%a nodepende solo de la co%posicion >u%icaD de la te%peratura de la duracion de>ue%aD sino >ue depende ta%bE% de la estructuraD oseaD del ta%aMo for%a del

cristal de la red cristalina.La co%posicion >u%ica de la cali+a debe estar dentro de la especificacion D

%as precisa pasar por teste de calcinacion. *l pri%er obeti1o de la calcinacion esla eli%inacion del di8xido de carbono :C"9; en la cali+a . Bn CaC"3 puro estaco%puesto de &&N de C"9O esto significa >ue grandes cantidades de C"9 debenser eli%inadas. La extraccion de C"9 da!se atra1Es de calorD>ue de1e ser fornecidoatE >ue la presion de C"9 sea %aor >ue la presion at%osfErica.

la preparacion de la cali+a a ser utili+ada constitue un factor de grani%portancia en el proceso de calcinacion. *sta preparacion debe ser feitaatra1Es de

la1age%ou fa+endoo uso de u% buen siste%a de peneira%entoD para >ue se puedaseparar los finos generados para >ue los %is%os no causen proble%as en elprocesio.

$o atingir aregion de alta te%peratura los finos son sinteri+ados for%an anEis blocosde colage%en el interior del (orno e prEa>uecedorD acarretando reducciondel di%etro interno del (orno retencion de %aterialD causando au%ento naa%perage% do aciona%ento do %es%o e au%ento de te%peratura noprEa>uecedor. Aeste caso E necessrio >ue estes anEis sea% re%o1idosD o >uese% d1ida acarreta paradas na opera#o.

Bna de las 1antagens do orno Rotati1o E calcinar calcrio na faixa de 20 a &)

%%D granulo%etria esta >ue atende aos processos de aciaria .$ @aioria dos fornos 1erticais produ+ cal de &) !290%% e precisa passar por

britage% e peneira%ento para atender estes processos.

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1R!CES! &E CALC')Acion

Para producir 2 g de cal se necesita cerca de 2D7 g de cali+a. *l calorconsu%ido en la etapa de precalenta%iento ser la cantidad de calor necesaria paraa>uecer2D7 g de cali+aD a una te%peratura de atE/00H C. *n unidad de caloriasDesta cantidade de calor es alrededor de &30.000 calorias.

$tra1Es de %edidas to%adas en laborat8rio fue deter%inado >ueD paradesco%por 2 Qg de carbonato de clcio a te%peratura de /00H C es necesariofornecer una cantidad de calor en torno de &00.000 calorias.Co%o para producir 2g de cal se necesita de 2D7 g de cali+aD una cantidad decalor necesaria para desco%por 2D7 g de cali+a ser 2D7 x &00.000D oseaD cerca de-90.000 calorias. *ste calor corresponde al calor gerado na >uei%a:e% laco%bustion;.

La 1ariacion de la at%osfera de desco%posicion del carbonato de clcio conun porcentae de C"9D e% %istura gasosa presso total de una at%osferaD es%ostrada en la figura:

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Co%o se puede obser1arD para >ue ocurra la disociacion del carbonato a u%apresion dada de C"9D es necesaria una te%peratura %ni%a deno%inada

te%peratura de desco%posicion. la presion de C"9 correspondienteD deno%inadapresion de e>uilbrioD E relacionada te%peraturaDpelacur1a del grfico aci%a.la reaccion >u%ica >ue ocurre durante la desco%posicion de :cali+a 5

carbonato de clcio ; es representada pelaecuacion >u%icaF

CaC"3 Calor Ca" C"9 :S8lido; :S8lido; :=s;

*n otras palabrasD el carbonato de clcio : CaC"3 ;D atra1Es de a>ueci%entodesprender gs carbnico : C"9 ;D transfor%andose en cal 1irge% : Ca" ;. Ladescarboni+acion ocurre a u%a te%peratura enci%a de /00H C.Cuando se d o incio del proceso de calcinacion nu%apiedra de cali+aD ocurre unafor%acion de una region bien definida deli%itando a parte del s8lido reagido:cal; una parte del s8lido ainda no reagida :cali+a;D co%o se 1e e% ls etapas abao.

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ETA1AS 1ARA &ESCAR!)';Acion &e la CALi2a:

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#orma instrumental < %isual para el control de com=ustion del (orno:

2 U Pir%etro 8ptico nos indicar la te%peratura %Edia entre u%a c(a%a:lla%a; el%aterialD

9 U $nalisador de C"5"9D na faixa ta%bien confor%e padro de operacionespecificadoD

3 U Pode%os 1isual%ente obser1ar a coloracion de lla%a >ue deber tender dea%arillo a narana claro.

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& U Verificar atra1Es de anela de %oega de ali%entacion :color a+ul significaco%bustion inco%pleta;D PorE% esta no E a %el(or for%a de 1erifica#oD %eorr E

aco%pan(ar u%a lectura del anali+ador de C" 5 "9D

) U Control de te%peratura de los puntos de salda de los gases ap8s P.$. deacordo co% a faixa de trabao deter%inada e% padrooperacional.

Para atender las te%peraturas citadas arribaD es preciso trabaar conte%peraturas de entradas de (orno entre /00H a 2200HcD puesD (a1er:(abra; unconsu%o de te%peratura para preparacion de %aterial e% torno de -)0HcD pudiendo1ariar el consu%o de acuerdo co% la caracterstica de la cali+a.

*l co%bustble el aire para la >ue%a:co%bustion; son introducidos en lsextre%idad del (ornoD siendo el aire di1idido en pri%rio secundrio. *l airepri%rio pro%ue1e la ato%i+acion del co%bustble e inicia la co%bustion. *l airesecundarioD >ue retira calor da cal no resfriadorD entra no forno prE!a>uecidoDco%pleta u%a co%bustion %eora la eficiWncia tEr%ica del processo.

Los gases de co%bustion percorre%o 6orno e% contra fluxo Xs pedras decali+a.

La %aor parte del calor trans%itido X la carga ocurre por radiacion asociadaa la con1eccion de la lla%a. "tras 1ias de tras%ision de calorD e%bora %uc(o%enoresD son la radiacion del refractario para a carga e a condu#o dos tiolos parao %aterial. *xiste aindaa perdida de calor por radiacion con1eccion del siste%a

para el exterior.Para una opera#in adecuada del (orno rotati1o es necesario un buen controlsobre la la lla%a de co%bustion. La rotacion del 6orno ta%bien es un par%etroi%portante pues define el tie%po de residWncia del %aterial debe ser austada deacuerdo con suascaractersticas fsicas. $de%as de estoD el %aterial debe estardentro de una faixagranulo%Etrica bastante estrec(a.

PRINCIPIOS >S'C!S &E C!M"STion em CALCinacion

&eterminacionde la e?ici@ncia de com=ustion

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Co%bustion es una reaccion >u%ica entre dos o %as sustnciasDco%bustbles co%burenteD >ue d origen a otras sustncias diferentes con

liberacion de calor.Por ee%ploD cuando el carbono puro : C ; es >ue%adoD l

C"9 C"9 -730 cal5g.

Por lo tantoD cuando el carbono puro se >ue%a total%enteD producesola%ente di8xido de carbono :C"9;D ta%biE% conocido co%o gs carbnicoaco%paMado de liberacion de -730 cal :ilocaloria; para cada ilogra%o de carbono

>ue%ado.cuando no se >ue%a total%enteD se obtiene en lugar del di8xido de carbono : C"9 ;%on8xido de carbono :C"; el cual se describe e% la reaccionF9C "9 9C" 9900 cal5g.

*1idente%enteD se debe orientar la >ue%a e% el sentido de obtener C"9pues co% esta se obtiene u%a liberacion %aor de calor. *% la practica de >ue%anco%bustibles >ue nio solo contienen carbono :C ; si no ta%bien (idrogWnio :6 ; asufre : S ;.$ssi%D nu%a co%busto as rea#Yes soD e% lti%a anliseF

C !3 0B49 calDg3(3 !3 3(3! 44B9 calDg Festado lGquidoH3(3 !3 3(3! Fgua em ?ase de %aporH 3BB9 calDg F?asede %aporHS !3 S!3 33.9 IcalDg

*l control de la co%bustion es extre%ada%ente i%portante pues sir1e para e1itar

la perdida de calor consecuente%enteD de co%bustbleD ele1ando la eficiWncia de>ue%a dis%inuendo el consu%o de co%bustible. *ste control de co%bustionpuede ser feito:efectuado; atra1Es de aparel(os>ue %ede%:%iden;basica%ente loseguinteF

! Porcetae de C" nos gases de exausto:co%bustion;.! Porcentae de "9 nos gases de exausto.! Te%peratura de los gases de e1acuacion.! Tirage%.

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1orcenta$e de C!3

Bsual%ente el percentae de C"9 es deter%inado pelo aparel(ode anali+adorde "95C". Co%o no caso de los (ornos rotati1os ( C"9 pro1eniente de laco%bustion aindaC"9 resultante del processo de descarboni+acion de cali+aD suaanlise es i%portante para el control de la >ue%a. *l bao 1alor de C"9 puede serdebido aF

! $to%i+acion i%perfecta :lla%a;! *xceso de aire.! Tirage% excesi1o:tirae excesi1o;.

! *ntrada de aire falso :puertas abiertas;

Te%peratura alta de los gases de e1acuacion :no prE!a>uecedor; indica perdida decalor. La te%peratura de los gases ap8s o prE!a>uecedordebe ser la %as baaposible. Te%peratura ele1ada en los gases de e1acuacion pueden ser debido aO

! *xceso de co%bustible! Tirage% excesi1o.! =ranulo%etria inade>uada de %aterial

! Co%bustion secundria nos gases de exausto.

Segue co%o ee%plo una co%bustion co%pleta no processo de calcinacion.Co% co%bustibles:?leoD gsD co>ueD car1o ;. Los fornos co% PrE!a>uecedor enfriador de tipo 1ertical te% obtido u% consu%o aproxi%ado de 2000 a 2200cal5ton5calD isto se ti1er co% siste%a de anlise de >uei%a do co%bust1elD segundoos procedi%entos relatados anterior%ente.

*xe%plo para gs C"= co% PCI e% torno de &.3)0Consu%o de gs G9)) n%Z5ton5cal&.3)0x9))n%Z G 220/ cal5ton5cal.

#ormula de calculo

Para >ue%ar %oin(aD considere o teor de carbono fio en torno de -)ND oseaen cada 200 Qg de %oin(a te%os -) Qg de carbono. La reaccion de >ui%a es F C "9 G[ C"9D esto significa >ue para cada 29 g de carbono precisa%os de 39 g de"9 ou 99D& A%3 :este>uio%etrica%ente;. Pela propor#o apresentada arriba :reglade trWs si%ple;F

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29 g C :puro; !!!!![ 99D& A%3 \G -) \ 99D& 5 29 G 2&0 A%3-) g C :200 g %oin(a; !!!!![ \

$ si tene%os >ue para cada 200 g de%oin(a precisa%os de 2&0 A%3:este>uio%etrica%ente;. 'e1e%os considerar un exceso de aire en torno de 90N portratarse de un co%bustblel s8lido de difcil co%bustion e% cop%paracion co% elgs natural o =LP. $si tene%os >ue para >ue%ar 200 Qg de %oin(a seranecesariosF 2&0 \ 2D9G 2,7 A%3. Para el co>ue 1erde o clculo es lo %is%oD s8 considerar o teor de carbono fioe% torno de /0N.

'atos utili+adosFPeso %olecular del Carbono :C;G 29 gPeso %olecular del "xigWnio :";G 2, g2 %ol do gs oxigWnio :"9;G 39g e>ui1ale a 99D& litros ens condiciones nor%alesde te%peratura presion.

Moinha:

2Ton

] Relacion de aire x 2000Qg G 2&00 90 N : 2,70 A%Z;.

] Co% a %oage%de %oin(ae% &N de (u%edad 900^ de granulo%etria

considerar &00Qg co%o sendo 2 %Z.Relacion de aire x &00Qg :2%Z;G 2&00 5 9D) G ),0 x 2D9 G ,-9 A%Z . :&00x 9D) G2000Qg;

Para 2 %Z de %oin(a se utili+a ,-9 A%Z de aire.

Coque:

2 Ton

] 29Qg C : puro; ___________ 99D& A%Z G 2,70 A%Z 90N : 9939 A%Z;. /00Qg : 200 Qg de co>ue; ___ x

] Co% a %oage% de %oin(a en &N de (u%edad 900^ de granulo%etria considerar700Qg co%o sendo 2 %Z.

Relacion de aire x 700Qg :2%Z;G 2,70 5 2D9) G 23&& x 2D9 G 2,29D7A%Z : 700x 2D9) G 2000Qg;

Para 2 %Z de co>ue se utili+a 2,29D7 A%Z de ar.

Ks )atural:

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2 %Z

Para el gas natural la relacion de aire gs es de / A%Z de aire por 2A%Z de gs.

C!)TR!L &E !3 D C! )! h!R)! R!TAT'!

'e %odo generalD la produccion de cal con bao teor de asufre exige unrigoroso control de todas las 1ariables de algu%as dascondicionesD tales co%o

una at%osfera de (orno:exceso de teor de oxigeno; te%peratura de1era ser%antenidas pr8xi%as a los li%ites per%itidos estabelecidos para operaci8nnor%al.

*l asufre entra al siste%a co%o pe>ueMo constituente de cali+a deco%bustiblelD la desco%posicion del co%puesto de asufre en la cali+a en elco%bustible produce gas S"9 o S"3 :asufre; dependiendo de la cantidad deoxigeno :aire en exceso; presente en la at%osfera del (orno.

Cantidades significati1as de oxigeno no utili+adas para la co%bustion delco%bustiblel fa1orecen la for%acion del gs S"3 >ue D por sua 1e+D co%binafacil%ente con la cal.

Bna %anera de conseguir e1itar la transferWncia de asufre :S; del co%bustiblepara la cal es reducir al %ni%o la presencia de "9 :pr8xi%o de 0N; en la at%osferadel (ornoD trabaando con pe>ueMa cantidad de C"D :atE 0D7N. $t%osferaredutora.;

*stas condiciones pueden ser facil%ente %antenidas atra1Es de anlisis deC" "9 e% los gases de co%bustion D feitapor analisadores instru%entalesDper%itiendo un control %as efecti1o de relacion $iRe5=`S.

@anteniendo esta concentracion de oxigWno C"D los gases de saldaDnor%al%ente significa >ue est ocurriendo u% adecuado apro1ec(a%iento delco%bustble.

cantidades %as alta de C" genera una co%bustion inco%pleta enlos gases

de salda condicion esta >ue debe ser e1itada a >ue significa perdida de eficiWncia ta%bE% pueden conducir una co%bustion secundria no prE!a>uecedorD encondiciones alta%ente anor%alesD pueden ser a causa de explosiones peligrosas.

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*stas condiciones de operacion ser para operacion se% filtro eletrostticoD

sendo >ue se trabal(ar%os co% o filtroD as condiciones %uda%para un %xi%o deC" de 0D,N con %edicion de C" e% la entrada del filtro. Para un porcentae %aor>ue este de1er (aner u% interlo>uepara desligar o %es%oD debido al riesgodeexplosion.

Observacion importante:.Caso o profissional tenga >ue operar el (orno se% oanali+ador de "9 5 C"D o %is%o deber aco%paMar la relacion aire5gsD asea nonossoproceso para cada ) A%3 de ar D 2 A%3 de gsD considerando o podercalorfico del gs de co>ueria sie%pre de &.&00 Qcal.

la figura abao es presentada u%a 1ariacion de te%peratura te8rica de lla%acon una 1ariacion de exceso de aire de co%bustion para >ue%a de co%bustible. SeConclue >ueD el au%ento del excesso de aire ser aco%paMado por u%a >ueda%uito acentuada en la transferWncia de calor para la carga.

el aire falso en el proceso de calcinacion es un ele%ento >ue te%os >ueeli%inarDpues el %is%o retira la referWncia de control ideal de 1a+o.

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Por lo tanto en procesos >ue necessitan de alta te%peratura de lla%aD co%oel caso de la calcinacion en (orno rotati1oD el control preciso de relacionco%bustblel!aire es %u crtico. Todo esfuer+o debe ser reali+ado para obtener la

%xi%a te%peratura de lla%aen la +ona de co%bustion.Por lo tantoD es precisoprocurar %anter a co%bustion con el %ni%o de exceso de aire posible.

la cantidad %ni%a de exceso de aireD en la cual (abria la certe+a de ocurrirco%busti8n co%pletaD depende del tipo de >ue%ador co%bustible utili+ado. 'eeste %odoD para cada situacionD atra1Es de anlisis de los gases se puededeter%inarD con la prcticaD las condiciones 8pti%as de operacion.

"tro aspecto de la calcinacion en (ornos rotati1os es la posibilidad deau%ento da te%peratura de lla%a atra1Es de los precalenta%iento del aire deco%bustion. *ste precalenta%ientoD confor%e a 1istoD es reali+ado scustas decalor sensble conenido en la cal descarregadadel (orno en e>uipa%entosdeno%inados enfriadores.

*% la figura abao es presentado un grfico %ostrando un au%ento dete%peratura te8rica de lla%a con un au%ento de te%peratura de precalenta%ientodel aire de co%bustion.

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Se puede obser1ar e% la figura >ueD para cada 200H C de au%ento da te%peraturade precalenta%iento de aire se tiene u% au%ento de cerca de &0H C en late%peratura te8rica de lla%a.

llAMA CoRTA

lla%a corta consiste en trabaar con una regulacion de gs C"= D aire pri%rio aire secundrio de %anera >ue la for%acion de lla%a sea de con un %aor di%etro co%pri%ento%EdioD cuando trabaa%os con este tipo de lla%a la tendencia esa>uecer o (orno total%entetendoen 1ista >ue el calor se propaga desde el co%e#odel (orno por accion de la lla%a corta.

Bna lla%a corta apro1ec(a %eor la extension del (ornoD au%enta la te%peraturadel %aterial gradual%ente %antiene la te%peratura del produ1to eficiente%ente.

$proxi%acion de leito del %aterial de ! 200 %%D e1itando aproxi%acion dere1esti%ento.

llAMA Larga

Bna lla%a larga reduce la rea de co%bustion del (ornoD a>uece%u o %aterialno co%e#o %as no %antiene este a>ueci%ento atEel final del (orno.

')C'! &E !1ERAcion &el h!R)!

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Temperatura Condicion de Tiempo )N de %ueltas

hornoom Chu%oso

.69 a 369N C 49O 39O .B9O369 a 469N C 39O469 a 769N C .6O769 a 669N C Rotacion contGnua motor au+iliar

Acima de 669N C RotacioncontGnua motor eltrico

l$ ali%entacion del (orno inicia! ap8s))0H C : en la entrada del (orno ;. Parano (a1er >ueda na te%peratura con el incio de la ali%entacionD la cur1a de

a>ueci%entodeber obedecer todos los par%etros de tabla de arriba.

1ARA&A &e h!R)! R!TAT'!

*l enfria%ientio del (ornoD en cual>uier situacion : lleno o 1acio ; debe serlento sie%pre en %o1i%ento.

*n caso de falta de energiaD no se debe atrasar el acopla%iento del %otorauxiliar :diesel; de %anera >ue el (orno pueda ser %o1i%entadoD atE o

restabeleci%entode la fuer+a o renfria%iento total del (orno.Caso del forno >uente D pare durante algunos %inutosD en una posicion

deter%inadaD ele poder e%penar e sair do alin(a%ento. "s estragos >ue seropro1ocados no forno so de difcil corre#oD co% o risco atE de perda total.

Para parar o fornoD desligue o %a#aricoD %as %anten(a o forno girandoD e%1elocidade lentaD por pelo %enos >uatro (oras. $p8s issoD gire Uo de de 1olta acada cinco %inutos por seis (oras. $p8sD gire!o de de 1olta a cada cinco %inutos.$p8s gire!o a cada 30 %inutosD por >uin+e (oras e continue girando!o desta%aneira atE co%pletar 9& (oras e de %aneira a per%itir >ue o %es%o estea frio o

suficiente para >ue u%a pessoa possa andar dentro dele.

C!)&'PQ! &! TEM1!

TEM1ERAT"RA !M C("!S! )N !LTAS )!#!R)!

Acima de 669N C Rotao continua no motor eltrico

669 a 769N C Rotao passa para motor au+iliar

769 a 469N C 39O ContGnua .B9N

469 a 369N C 49O .9O .B9N369 a .69N C 9O 49O .B9N

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C"'&A&!S RE#ERE)TE al RE#RAcT>R'!/ &"RA)TE RE&"ccion 1ARA

1ARA&A

'urante el enfria%iento del (orno fa+W!lo o %as lento posible. Se poss1else% o exaustorpara e1itar c(o>ue tEr%ico e% el re1esti%ento refractrio.

$bafarel (ornolas pri%eras (oras de parada.

Ao trabaar con la lla%a pegando al re1esti%ento refractrioD pues D dis%inuir

la resistWncia del %is%o D reduciendo la 1ida til :te%peratura de lla%a es cerca de2,00Hc;.

l$ lla%a debe estar direcionada %as para el centro del (ornoD de %anera >ue la %is%a to>ue sua1e%ente al %aterial.

*l (orno debe ser parado o %ais 1a+io posibleD para (acer una buenainspeccion al re1esti%iento dis%inuir la geracion de finos en la partida del (orno.

=irar el (orno so%ente por extre%a necesidad debido abertura de fendasenfuncion de la contraccion.

C"'&A&!S RE#ERE)TE al RE#RAcT>R'!/ A1US 1ARA&A 1!RS"ST'T"cion &E RE#RAT>R'!

'urante a secage% fa+W!la de for%a %ais lenta poss1el estabelecendopata%ar de te%peratura confor%e padro especificado e% fun#o do te%po defor%a >ue a te%peratura estea aci%a da for%a#o do ponto de or1al(o.

'urante o a>ueci%ento fa+W!lo gradati1a%ente no ultrapassando a )0HC5(ora nas pri%eiras 29 (orasD rodando o forno no %otor auxiliar confor%e padroreferido.

$p8s 29 (oras de a>ueci%ento :,00HC; iniciar a rota#o do forno e%aciona%ento principal na rota#o %ni%a :0D90 rp%; e iniciar a ali%enta#o %aislenta poss1el.

1R!CE&'ME)T! 1ARA A"ME)T! &E 1R!&"PQ!

2 U $u%entar co%bust1el C"= 5 $r pri%rio 5 $r secundrio proporcional%ente.

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" 1alor de ar 2H introdu+ido no forno E de no %xi%o )0%Z 5%in G ) 20 N do artotalD pois te% co%o fun#o %odula#o da c(a%aD resfria%ento do >uei%ador

principal e co%busto.

9 U a+er o controle da presso negati1a confor%e o padro ! !0D) 2D) %%ca.

3 U $u%entar ca%ada de %aterial nas c%aras do prE!a>uecedorD atra1Es dascal(as de ali%enta#o do forno.

& U $u%entar rota#o do forno confor%e padro de processo especificado para >ueno concorra ac%ulo de %aterial na entrada.

) U @anter o controle de "9 5 C"D ta%bE% confor%e padro especificado.

, U Verificar e executar o controle de c(a%a se necessrioD para %el(or >uei%a eprote#o do re1esti%ento refratrio.

"bsF. *stes procedi%entos aci%a tero co%o resultadoD u% au%ento date%peratura do fornoD de1e%os ento intensificar %onitora%ento desta e1olu#o.Pode%os assi% aco%pan(ar a e1olu#o da te%peratura do forno e e%

conse>Wncia au%entar gradati1a%ente a produ#o.

AM!STRAKEM &E 1R!&"T! FCALH )A SA&A &! #!R)!

Para u%a boa opera#o do forno torna!se necessrio >ue o operador do fornoreali+e a%ostragens na sada do fornoD estas a%ostragens so feitas confor%epadro especfico da rea.Verifica#o da a%ostra e% fasesF

$; E+ternamenteG Se a cal possuir externa%ente u%a colora#o branca tendendoa cin+a claroD pro1a1el%ente esta a%ostra ser de boa >ualidade.

; Vue=ra da calG Consiste co% o auxlio de u% %artelo >uebrar a cal co% a

finalidade de 1erificar o seu estado internoD u%a pedra de cal >ue no oferecerresistWncia a >uebra pro1a1el%ente ser u%a cal %acia Dde boa >ualidade e

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reati1a. $ a%ostra >ue oferecer certa resistWncia a >uebra pro1a1el%ente seru%a a%ostra re>uei%ada ou co% ncleo de baixa reati1idade e dure+a alta.

C; 'nternamente G $s pedras de cal >ue apresentare% u%a colora#o brancainterna%ente :toda; ser u%a cal de boa >ualidadeD %acia e reati1aD ao passo>ue as pedras de cal >ue apresentare% no seu interior u% ncleo de cor escuraE u%a cal >ue no foi de1ida%ente calcinadaD ou sea esta%os fornecendo poucocalor e% rela#o X >uantidade de %aterial >ue est entrando no forno.B%a a%ostra de cal alE% de nos fornecer estes resultados te% >ue serrepresentati1a e% rela#o ao >ue esta%os produ+indo.

C!M1!S'PQ! V"M'CA

l$ calidad da cal es influenciada por los siguientes factores principalesF co%posicion>u%icaDgranulo%etria reati1idad.

l$s especificaciones >u%icas de cal 1arian confor%e al consu%idor.

Ao obstanteD un anlisis tpico de cal aplicada a la $ceria seriaF Ca" G @aor >ue /9N

@g" G 9D)N %xi%o.

Si"9 G 9D)N %xi%o.

S G 0D0,N %xi%o.

P.P.C. G 2D) a &D) N.

Si!3 Bn teor ele1ado de Si"9 en la calD asi co%o un bao teor de Ca"D i%plicanen un %aor consu%o de cal por tonelada de a#oD %aor 1olu%en de esc8riaD %enorcapacidad de fusion de sucata %enor rendi%iento de a#o.

Mg! U el au%ento de teor de @g" :dentro de deter%inados li%ites;D esinteresante desde el punto de 1ista de saturacion de esc8ria consecuente%entedis%inuci8n desgaste del re1esti%ento.

S " enxofre da cal pode pro1ir tanto do calcrio >uanto do tipo de co%bust1elutili+ado e das condi#Yes operacionais durante a calcina#o.

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$ cal no processo no de1e ter u% teor ele1ado de enxofreD u%a 1e+ >ue adessulfura#o no con1ertedor E li%itada e o >ue se pretende E produ+ir a#o co%

baixo teor desse ele%ento.$s perdas por calcina#o :P.P.C.; se refere% ao teor re%anescente de C"9do carbonato e gua de co%bina#o. B% ele1ado 1alor de P.P.C. significa u%acalcina#o inco%pleta . $s conse>Wncias principais disto na $ciariaD so u%aredu#o da capacidade de fuso da sucata e u% %aior consu%o da calD podendoainda acarretar o fen%eno c(a%ado de proe#o :proe#o de %aterial esc8ria oua#o para fora do con1ertedor;.

KRA)"L!METR'A &A CAL

Sabe!se >ue >uanto %enor o ta%an(o das partculas %aior ser a 1elocidadede dissolu#o da esc8ria.

" ta%an(o da partcula e a densidade aparente da cal so os fatores >uereal%ente go1erna% sua dissolu#o na esc8ria. Por outro ladoD =ranulo%etria %uitope>uenas pode% originar proble%as no ar%a+ena%entoD %anuseio e carrega%entono con1ertedorD alE% do arrasta%ento de finos nos gasesD >ue acarreta%conse>Wncias indese1eis ao siste%a de despoeira%ento de gasesD se (ou1er

finos e% excesso ta%bE% poder tra+er 1rios transtornos para a unidade detrata%ento de gua da $ciaria.

$ escol(a da granulo%etria te% ta%bE% i%plica#Yes econ%icasD u%a 1e+>ue faixas granulo%Etricas estreitas re>uere% instala#Yes para britage% epeneira%entoD co% a conse>ente gera#o de finos. *ntretanto ( u%a tendWnciagenerali+ada de utili+ar a cal no con1ertedorD nu%a faixa granulo%Etrica de 20 a &0%%.

REAT''&A&E

$ reati1idade de u%a cal para L.'. pode ser conceituada co%o suacapacidade de dissolu#o ou de for%a#o de esc8ria.

essencial >ue a cal dissol1a e reaa rapida%ente co% as i%pure+as do%etal no con1ertedor. $ reati1idade atuaD entoD direta%ente na produti1idadeD e na

econo%ia de oxigWnio pela redu#o do te%po de sopro.

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$lE% da co%posi#o >u%icaD a reati1idade da cal E go1ernadaDprincipal%enteD pela te%peratura e te%po de calcina#o. $ calcina#o de u%

calcrio a te%peraturas de /00H a 2000H CD origina u%a cal %aciaD porosa e de baixadensidade aparente e% torno de 77,D// g5c%Z. :cal da a#o%inas;

Co% o au%ento da te%peratura ou te%po de calcina#oD a %assa de calfor%ada se contrai e os poros se fec(a%. *sta cal E con(ecida co%o dura ou>uei%adaD te% baixa superfcie especfica e u%a densidade aparente %aiorD cuo1alor 1ai depender da te%peratura da calcina#o e te%po de per%anWncia da cargano forno. $ densidade aparente ou a porosidade da cal E u% fator deter%inante dasua capacidade de rea#oD tanto nos testes de (idrata#o co%o na esc8ria.

"s testes utili+ados e% geral pode% ser di1ididos e% duas correntesF

2; $ reati1idade da cal E inferida atra1Es da %edida do 1olu%e de 6CL &A gasto natitula#o.

9; $ reati1idade E %edida pelo au%ento de te%peratura pro%o1ido pela rea#o dedissolu#o da cal na gua.

3;"s testes de reati1idade desen1ol1idos para a calD de1e% ser %odificados

para o caso de dolo%itasF pri%eiro por>ue nestasD o teor de e9"3 pode serrelati1a%ente altoD o >ue i%pede >ue durante a titula#o co% 6CL&A ten(a no#odo ponto de 1irage%D segundo por>ue o teste se baseia na 1elocidade de dissolu#odo %aterial e% gua e nas %es%as condi#Yes :%es%a granulo%etriaD %es%a>uantidade; a &0H CD a 1elocidade de dissolu#o e% guaD da dolo%ita calcinada Ecerca de 2&0 1e+es %enor >ue a da cal.

$ reati1idade da cal E influenciada pelas i%pure+as aderidas X %es%aD %as ofator %ais i%portante E a te%peratura de calcina#o.

PRAQUECEDOR

" conunto do prEa>uecedor E co%posto de u% silo de estocage% co%capacidade de ,00 toneladas 29 e%purradoresD co% aciona%ento pelo Siste%a deProcesso l8gico progra%ado : P.L.C.;

$ finalidade do se>uencia%ento do prE!a>uecedor E controlar a taxa deali%enta#o do calcrio prEa>uecido para o fornoD >ue fa+ co% >ue cada pisto seaatuado u% de cada 1e+ e e% u%a se>Wncia prE!deter%inada a >ual per%ite u%adistribui#o unifor%e do calorD atra1Es do prE!a>uecedor. " inter1alo de te%po entre

o curso do pisto E deter%inado atra1Es de controle no Siste%a de Processo l8gicoProgra%ado : P.L.C.;

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Para se obter a taxa de ali%enta#o deseada : ual o auste

de te%po >ue de1er ser feito.

Seo de preaquecimento : Aa se#o entre a extre%idade de ali%enta#o doforno e a se#o inter%ediria ocorre o prea>ueci%ento do calcrio e incio dacalcina#o. Aesta se#oD o calcrio E a>uecido por radia#o e con1ec#o dos gases>uentes de exausto eD radia#o e condu#o pelo re1esti%ento do forno.

Ao prE!a>uecedorD os gases so passados atra1Es das pedras de calcrioD fa+endoa transferWncia de calor por con1ec#o." siste%a bsico usado na calcina#o E o dotipo 1ertical.

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$ exe%plo dos fornos 1erticaisD os rotati1os ta%bE% se encontra% e%e1olu#o. 6oeD e% 1irtude do alto custo do co%bust1elD a %aioria dos fornosrotati1os so instalados co% prE!a>uecedor.

B% forno rotati1o se% prE!a>uecedor te% u% consu%o de calor da orde% de2700 Qcal5Qg de calD >ue E considerado alto e% rela#o co% os 2&00 Qca5Qg de cal

dos fornos co% siste%a de prE!a>uecedor de grel(a. Co% a introdu#o do siste%ade prE!a>uecedor do tipo deno%inado contato :1ertical; este consu%o redu+iu paraaproxi%ada%ente 2200 cal5g de cal.

" prE!a>uecedor 1ertical apro1eita o calor dos gases >ue sae% do fornoDper%itindo u% contacto entre estes e a carga de calcrio. de grande i%portnciaestabelecer a granulo%etria do calcrio a ser consu%idoD sendo >ue o %es%o node1e estar co% u%a granulo%etria excessi1a%ente alta e ne% %uito baixa : ideal20 a &) %%; facilitando a per%eabilidade dos gases fa+endo >ueD co% istoD ocorra

u%a calcina#o (o%ogenia.

"s gases >uentes so condu+idos atra1Es da coluna de calcrio fa+endo atroca de calor e pre!calcinando aproxi%ada%ente 90N da superfcie do calcrioDsendo >ue para atingir este obeti1o a te%peratura dos gases de sada do forno de1esituar!se na faixa de /00HC a 2200H C.

Se ocorrer u%a super calcina#oD :%aior >ue 90N;D ter co%o conse>Wnciau%a redu#o da resistWncia do %aterialD ao entrar no fornoD ocasionando %aior

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gera#o de finosD >ue succionados unta%ente co% os gases de exausto 1o seaglo%erar no interior do prE!a>uecedor ocorrendo a for%a#o de blocos. Situa#o

esta >ue au%enta a te%peratura no prE a>uecedor (a1endo agarra%ento dose%purradores e% fun#o de %aior dilata#o.

RES#R'A&!R &A CAL

" resfriador te% co%o obeti1o resfriar a cal e recuperar o calor pro1enientedo resfria%ento.

" siste%a de resfriadores %ais utili+ado atual%ente E do tipo deno%inado:1ertical; D neste tipo de e>uipa%ento a cal >uente E descarregada por gra1idadedireta%ente no resfriador

" ar a%biente E soprado na base do resfriador entrando nu% siste%a de

distribui#o de ar con(ecido co%o : c(apEu c(inWs ; D reali+ando o resfria%entopor contato direto co% as pedras de cal. $p8s passar atra1Es do resfriador o arprEa>uecido E usado no forno para co%busto.

$ utili+a#o do resfria%ento pelo siste%a de resfriador 1ertical resulta e% u%excelente gan(o de calorD no resfria%ento da calD e% co%para#o co% outros%odelos de resfriadores.

i%portante %anter u% rgido controle de n1el no resfriador para >ue o

%es%o no perca sua finalidadeD no fa+endo o resfria%ento ade>uado da calDsendo >ue o n1el alto dificulta a passage% do ar fa+endo co% >ue o %es%o noentre no forno para fa+er a co%busto criando u%a preferencial na sada unta%enteco% a cal. " obeti1o ta%bE% no E alcan#ado trabal(ando co% o n1el %uito baixopois ocorrer >uei%a de correias transportadoras.

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1'RWMETR! U1'T'C!

$ te%peratura do leito na +ona de >uei%a ser de aproxi%ada%ente 20)0 a 22)0HCD onde ser feito a %edi#o pelo pir%etro 8ptico locali+ado no cabe#ote do forno.*le indica a te%peratura %Edia entre a c(a%a e o %aterial.

EXA"ST!R 1R')C'1AL F'H

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*xaustor principal te% co%o fun#o arrastar os gases gerados no processo decalcina#o e %anter atra1Es do da%per a presso at%osfErica e% U0D) a U 2D)%%ch

o >ue fa1orece na cur1a de calcina#o.

"s gases de exausto so for%ados por %istura de ar pri%rio C"= arsecundrio ar falso e os finos gerados no processo

Aa partida do exaustor principal o '$@P*R de1er estar fec(ado para e1itarsobrecarga no %otor. *% caso de paradaD %anter o %es%o girando no %otor de girolentoD e1itando e%peno no eixo do rotor.

S'STEMA &E K'R! LE)T! &! EXA"ST!R F'H

*ste siste%a te% a fun#o de %anter e% funciona%ento rotor e eixo do exaustorD e%caso de parada do %es%o. Preser1ando assi%D todo o conunto do e>uipa%ento.

&AM1ER &E AR #R'!

$ entrada de ar frio fica entre a sada do prE!a>uecedor e coletor pri%rio.$ finalidade do ar frio E para e1itar >ue a te%peratura dos gases de exausto nasada do prE!a>uecedor no ultrapasse 970HCD co% isto e1itar%os supera>ueci%ento nos %ancais do I'.

"s ciclones : Coletor pri%rio ; instalado ap8s o prE!a>uecedor te% a finalidade decoletar o p8 %ais grosso contido nos gases de exaustoD por a#o de u%acentrifuga#o gerada pelo %o1i%ento dos gases no interior dos ciclones.

$s poss1eis causas de au%ento sbito da te%peratura dos gases de exausto nasada do prE!a>uecedor soF

alta de %aterial e% u%a ou %ais cal(as do P.$.

Parada de u% ou %ais e%purradores por te%po prolongado.

=ranulo%etria do calcrio %uito grossa.

locos de colage% no interior do prE!a>uecedor.


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C!)S'&ERAPES C!M1LEME)TARES

] Calcrio e dolo%ita so carbonatosD de clcio e %agnEsia respecti1a%enteD delargo e%prego na siderurgia co%o fundentes. $lE% do Ca" e @g"D cuos teoresdeter%ina% o grau de pure+a destes %inEriosD outros co%postos pode% existirnelesD tais co%o Si"9D e9"3D $l9"3D@n" etcD e% propor#Yes 1ariadasDdependendo da sua procedWncia.

] $ >ualidade >u%ica destes dois %inEriosD E controlada nor%al%enteD pelos teoresde Ca" e @g"D e pela sua perda ao fogo podendo Xs 1e+es le1ar e% conta teoresde outros co%ponentes >ue por1entura possa% ser preudiciais ao controle doprocesso no >ual o %aterial estea sendo utili+ado.

] $ caracterstica fsica %ais i%portante E a granulo%etria especificada para cadauso. *ntretanto a resistWncia do %aterial tanto frio >uanto durante a calcina#o Ei%portante por>ue deter%inar a %aior ou %enor produ#o de finosD >ue na %aioriadas 1e+es E perdidoD causandoD alE% dissoD proble%as de polui#o.

] *% ter%os de utili+a#o na siderurgiaD o e%prego %aior de dolo%ita e de calcrio Ena aciariaD e aiD o >ue interessa E o grau de calcina#o destes %inEriosD o >ualdeter%ina sua reati1idade influindo no rendi%ento de processo.

] $pesar da i%portncia da calcina#o no se encontrou nen(u%a nor%a de teste>ue pudesse ser seguida. 'este %odo le1antara%!se as condi#Yes de testesindustriais e procurou!se segui!las na %edida e% >ue o e>uipa%ento pilotoper%itisse.

] Ao caso da deter%ina#o de reati1idadeD existe% algu%as nor%as e% uso >uandoo %aterial E o calcrioD estas nor%asD entretantoD no se aplica% X dolo%ita e

portanto foi necessrio >ue se fi+esse% algu%as %odifica#Yes.] " teste de reati1idade te% o obeti1o de a1aliar a >ualidade da cal e% rela#o aoseu e%prego na aciaria. 'i+!se >ue a %el(or cal E a>uela >ue for%aD o %ais rpidoposs1elD u%a esc8ria bsica e fixaD o silcio no incio do refinoD per%itindo e%seguida u%a desfosfora#o efica+ do ban(o %etlico.

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C!)CL"SQ!

ue no s8 significa% u%a perda de eficiWnciaD co%o ta%bE% pode% le1ar aco%busto secundria do gs de sada e ou prE!a>uecedorD sob condi#Yes %uitoanor%aisD pode% ser o %oti1o de perigosas explosYes.

Para %anter a at%osfera do forno C" de :0D7N;D a >uantidade de ar falso do fornona extre%idade de descarga de1e ser li%itada pelo controle da tirage% naextre%idade de descarga atra1Es de registro do exaustor.

Ta%bE% o ar pri%rio e secundrio de1e% ser austados para fornecer condi#Yesapropriadas de co%bustoD tais co%o for%ato de c(a%aD eficiWncia 8ti%aD %antendoa te%peratura de descarga da cal do resfriador consistenteD co% a te%peratura deopera#o %xi%a per%itida pelo siste%a de transporte da cal.

Aa prticaD isto significa >ue o regulador do ar pri%rio de1e ser austado parafornecer o for%ato e o co%pri%ento apropriado da c(a%a.

*ste regulador de1e ser austado de acordo co% a >uantidade do co%bust1elle1ado ao forno para %anter o %es%o coeficiente de ar pri%rio para a >uantidadecorrespondente de co%bust1el.

Para re%o#o de enxofre no forno rotati1oD te%peraturas %ais ele1adas sofa1or1eisD a c(a%a de1e ser austada para curtaD intensa e lu%inosa. Isto pode serobtido pelo auste apropriado do coeficiente co%bust1el 5 ar pri%rio.

$lta te%peratura de calcina#o fa1orece baixa perda ao fogo %as ao %es%o te%poprodu+ u%a baixa reati1idade.

Tanto a at%osfera do forno >uanto a te%peratura de calcina#o de1ero sercontrolados dentro dos li%ites estreitosD portantoD a unifor%idade na opera#o doforno ser u% ite% %uito i%portante para se %anter o padro deseado de >ualidadede teor de enxofreD perda ao fogo e reati1idade da cal.

$ >uantidade de %aterial no forno : carga percentual ; E outro fator >ue de1e serconsideradoO cargas %ais ele1adas so fa1or1eis para a re%o#o do enxofrepor>ue a at%osfera dentro do leito de cal est %ais pr8xi%a das condi#Yesredutoras : ausWncia de oxigWnio ou %enor concentra#o de oxigWnio ; de1ido aogs C"9 re%o1ido do calcrio.

$ taxa constante de ali%enta#oD a distribui#o granulo%Etrica unifor%eD 1elocidadeconstante do forno e flutua#Yes %ni%as na te%peratura do ar secundrioD

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fa1orecero tal opera#o e ser produ+ido cal de >ualidade co% custo %ni%o deopera#o.

ME)SAKEM

Ns homens de produo devemos:

Produzir com as nossas atenes voltadas para qualidade e quantidade,

estes so os parmetros que nos quali!icam como verdadeiros homens de

produo"

#esta !orma temos que ter sempre em mente, trabalho em equipe"

O trabalho em equipe $ !undamental tendo em vista que no ser% um s

homem que !ar% com que a calcinao !uncione"

#evemos ter responsabilidade pro!issional ou se&a, estamos tratando com

homens e trabalhando com se'urana m%(ima"

No omitir nenhuma situao) ser cumpridor de suas obri'aes

pro!issionais"

No praticar politica'em, sermos ami'os*

Concluindo sermos homens"

Documents

Manual Da Calcinação. (1)