O documento descreve um projeto da Votorantim Metais para converter uma unidade de níquel em uma fábrica de ácido sulfúrico, com detalhes sobre o sistema de fusão e queima de enxofre. O projeto enfrentou desafios como a falta de informações e prazo apertado, mas teve sucesso após ajustes e treinamento, recebendo um prêmio de melhor projeto de integração da Votorantim Metais em 2014.

1. 1
Votorantim Metais…do niquel para o ácido sulfurico
Fernando Braghini - Vmetais FM
Thomas Bartoneck - Combustion Solutions
Mario Beer – MB Consultores

2. Rating BBB
Confirmado em 2014
Investment Grade desde 2005
Rating Baa3
Confirmado em 2014
Investment Grade desde 2007
Rating BBB
Confirmado em 2014
Investment Grade desde 2006
Empresas do grupo: Votorantim Cimentos,
Votorantim Energia, Votorantim Metais, Votorantim
Siderurgia e Fibria.
Presente mais de 20 países
37.238 empregados
10.463 no Brasil
26.775 no Exterior
Grupo Votorantim| 96 anos de história

3.  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
Polimetálicos
Votorantim Metais

4. Votorantim Metais | Mineração e Metalurgia
11.629 empregados
 Presença em 4 países
 22 unidades produtivas
 Reconhecimentos nacionais e regionais por atuação
socioambiental, gestão da inovação, gestão de
pessoas e segurança
9.055 no Brasil
2.574 no exterior

5. Votorantim Metais
Unidade Fortaleza de Minas

6. CS Combustion
Solutions
GmbH
6
Líder de Mercado WSA
em Tecnologia Úmida
de Acido Sulfúrico
Fornecedor Preferencial e
Parceiro para Queimadores
Especiais há 25 anos
Haldor Topsøe A/S
Combustion Solutions

7. 7
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

8. 8
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

9. 9
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.

10. Principio do Bico Ultrasonic
Combustivel/Residuo Liquido
Fluido de Atomização
Camara de Ressonancia
Baseado on Gerador Hartman
Saida do Campo
Ultrasonic
Fluido de Atomização

11. 11
Padrões variáveis de spray
70 80 90 100 110 120

12.  Padrão de spray estável, atomização uniforme
 Sem partes móveis, fabricação em diferentes materiais, sem abrasão
 Ampla gama de controle
 Uso de diferentes distribuidores para atender atomização
para casos específicos
 Atomização tipo tulipa ou jato com o mesmo corpo base
 Simples troca de bico tulipa para bico jato no
comissionamento
 Uso de mídia de atomização econômica, custos reduzidos
12
Vantagens do Bico Ultrasonic
Distribuidor
Formador de chama
Corpo base

13. 13
Descrição do Projeto Vmetais FM
Situação Inicial
 Complexo Vmetais FM operou um Forno Flash de níquel por 15 anos até mina local tornar-se
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

14. 14
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

15. Aquecimento
de linhas
Vapor
saturado
Condensado
Enxofre
sólido
Solução
NaOH
50%
Bomba dosadora
de soda
Correia transportadora
de enxofre
Agitador
Serpentinas
de fusão
Tanque de fusão Tanque de bombeamento
Serpentina
de vapor
Agitador e
bomba
Tanque de
bombeamento
Bomba de enxofre
Serpentina
de vapor e
agitador
Filtro de linha de
enxofre
Tanque pulmão de
enxofre
Serpentina
de vapor e
agitador
Bomba de enxofre
Queimador
de enxofre
Bomba de
descarregamento
Enxofre
líquido
Condensado
das linhas
Sistema de Fusão de Enxofre

16. 16
Sistema de Fusão de Enxofre

17. 17
Concentração de Enxofre
Referência

18. 18
Distribuição de Temperatura
Temperatura [oK]

19. 19
Distribuição de Velocidade
19
• Grande zona de
recirculação no
centro da câmara de
combustão
• Redemoinho de ar na
superfície externa da
câmara.

20. 20
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.

21. 21
Premio
"Melhor Projeto de Integracao Vmetais 2014"