Modelagem e Controle da Combustão do Leito de Minério de Ferro em uma Planta de Sinterização

Abstract

A sinterização é um processo importante para produzir sinter antes do processo de alto-forno, no qual o minério de ferro é derretido com coque. Isso resulta no aglomerado de sinter cuja qualidade depende controle do ponto de queima (BTP, do inglês burn-through point) que hoje é feito manualmente. Para reduzir os custos no processo de alto-forno e aumentar a produção de sinterização, sabe-se que é necessário melhorar a qualidade da sinterização, que pode ser alcançada com um controle automático do processo. Portanto, este trabalho descreve um desenvolvimento de ferramentas para lidar com a automação completa da cadeia, desde a aquisição de dados de dispositivos de controle industrial, comunicação OPC (do inglês OLE for Process Control), interface humano-máquina até a modelagem do processo e projeto de controle. Um protótipo foi gerado e implementado em uma planta de sinterização industrial para testar um controle proporcional-integral-derivativo (PID) como primeira solução automatizada. Os resultados mostraram ganhos para a estabilidade do processo e, com o trabalho desenvolvido, foi possível melhorar a solução com métodos avançados de controle.

Sintering is an important process to produce sinter before the blast furnace, in which iron ore is melt with coke. It results the sinter cake which quality can depends on burn-through point (BTP) arrangement that today is done manually. For decrease costs in the blast furnace and increase sintering production, the industry is convinced that it is needed to improve quality of sintering which can be achieved with an automatic control of the process. Therefore, this present work depicts about a development of tools to deal with the complete chain automation from data acquisition of industrial control devices, OPC communication, control HMI to process modelling and control design. A fast prototype was generated with MATLAB algorithm and implemented in industrial plant to test PID as first automatic control solution. The results showed a positive outcome for process stability and with the work developed it will be possible to improve control solutions with advanced control methods.