BRPI0614255A2 - método de calcinação de um material com baixa emissão de nox - Google Patents

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BRPI0614255A2
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Xavier Paubel
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Abstract

MéTODO DE CALCINAçãO DE UM MATERIAL COM BAIXA EMISSãO DE NOx A invenção se refere a um método para a calcinação de um material em que o material é aquecido pelo contato com uma fonte de calor gerada essencialmente por meio de uma chama produzida com ao menos um fluxo (a) de combustível e de ar primário e um fluxo (b) de ar secundário, a chama que compreende uma primeira (1) zona de combustão de temperatura inferior a 1500°C e uma segunda (II) zona de combustão de temperatura superior a 1500°C, onde se injeta pelo menos um fluxo (c) de pelo menos um gás inerte no interior da chama a nível do inicio da segunda (II) zona de combustão e/ou se injeta pelo menos um fluxo (d) de oxigênio ou um gás enriquecido em oxigênio a nível da segunda (II) zona de combustão.

Description

MÉTODO DE CALCINAÇÃO DE UM MATERIAL COM BAIXA EMISSÃO DE NOx
A presente invenção refere-se um método para melhorara combustão em um forno industrial à temperatura elevadabem como um dispositivo para melhoria da combustão em talforno.
É conhecido que os métodos industriais à temperaturaelevada que utilizam para fonte de energia os combustíveiscom teor significativo em nitrogênio, como o carvão ou ocoque de petróleo, que geram emissões importantes de óxidosde nitrogênio (NOx). NOx é o termo coletivo para designartodos os óxidos de nitrogênio, principalmente o monóxido denitrogênio (NO) e o dióxido de nitrogênio (NO2) . Distingue-se principalmente dois tipos NOx de acordo com o mecanismoda sua formação: os NOx do combustível e os NOx térmico. OsNOx do combustível resultam da oxidação dos compostosnitrogenados do combustível. Os NOx térmicos, quecorrespondem a uma oxidação do nitrogênio atmosférico pelooxigênio de combustão, dependem principalmente de 3variáveis:
- a concentração de oxigênio nas zonas de temperaturaelevada da chama (>1200°C),
- o tempo de residência do oxigênio nestas zonas, esobretudo
- a temperatura nestas zonas.
Os NOx são tóxicos para as plantas e principalmente odióxido de nitrogênio pode desencadear dificuldadesrespiratórias no homem. Os NOx são igualmente um dosprecursores principais na formação do ozônio. Além disso,as emissões de NOx participam da acidificação e daeutrofização do solo.
0 problema das emissões de NOx ocorre em todas as asindústrias que utilizam métodos à temperatura elevada. Umadas indústrias particularmente referida é a da fabricaçãode cimento, onde os métodos de fabricação estão sujeitos anormas cada vez mais estritas relativas as emissões deóxidos de nitrogênio (NOx) . Nestes métodos de produção decimento, a formação do NOx do combustível é ligada autilização de combustíveis com teor significativo denitrogênio, pelos quais a oxidação dos compostosnitrogenados do combustível conduzem à formação de NO. Estemecanismo tem lugar por sua vez a nível do queimador doforno giratório, no momento da ignição do combustível, e noprécalcinador quando ele existe. Os NOx térmicos, por suavez, são inevitáveis na zona de combustão do fornogiratório, devido a necessidade de uma temperaturasuficientemente elevada para a reação chamada declinquerização do cru (1450°C), acelerando assim a oxidaçãodo nitrogênio atmosférico.
As técnicas atuais para reduzir as emissões de NOxpodem ser classificadas em duas categorias: as técnicasprimárias que limitam a formação do NOx no momento dacombustão e as técnicas secundárias, baseadas em umtratamento da fumaça para eliminar o NOx criado à montante.
Para permitir reduzir eficazmente a formação do NOxnos métodos de produção de cimento, qualquer técnicaprimária deve-se limitar ao mesmo tempo a formação dos NOxdo combustível e dos NOx térmicos. Entre as principaismedidas primárias, encontra-se:
- os queimadores baixos de N0X, que otimizam a misturado combustível e das diferentes injeções de comburente afim de limitar principalmente a formação dos NOx térmicospara um efeito de escalonamento local da combustão. Estemétodo encontra os seus limites nas instabilidades de chamaque são geradas quando o ar primário é reduzido abaixo delimites aceitáveis (-10% de ar estequiométrico necessário).
As reduções disponíveis são de aproximadamente 30%.
- o resfriamento da chama por injeção de água, que tempor objetivo reduzir os NOx térmicos baixando os picos detemperatura na chama. Pode-se assim atingir até 50% deredução dos NOx, mas este método reduz significativamente orendimento de combustão e revela-se o causador de problemasno funcionamento do forno.
- o escalonamento da combustão entre o forno giratórioe o précalcinador quando existe, permite efetuar umaredução do NOx a temperatura elevada na saída do fornogiratório e completar em seguida a combustão a jusante noprécalcinador e na unidade de pré-aquecimento. Os níveis deredução dos NOx de até 50% são afirmados, mas estessistemas são pesados em custo de investimento devido asimportantes modificações da instalação que eles necessitam.
Os numerosos problemas de formação excessiva de CO sãoigualmente mencionados, que não permitem obter taxas deredução do NOx regulares.
Hoje em dia nenhuma destas técnicas primárias sãocapazes de reduzir suficientemente as emissões de NOx, oque leva a produção de cimento utilizar métodos secundáriosdispendiosos a fim de respeitar as normas em vigor.
As medidas secundárias utilizadas são clássicas:trata-se dos métodos catalíticos ou de não redução dos NOx(SNCR = redução seletiva não catalítica, SCR = reduçãoseletiva catalítica) baseados na injeção de amoníaco ou deuréia nas fumaças para reduzir o NO em N2. As maioresreduções de NOx são então possíveis, mas com custos deinvestimento e de funcionamento significativamente maiselevados. Além disso, estas técnicas requerem faixas detemperatura bem precisas e qualquer desvio pode entãoprovocar a emissão de amoníaco que não tenha reagido nafumaça, que pode em seguida se oxidar em NOx.
Além da redução das emissões do NOx outra preocupaçãoessencial dos fabricantes de cimentos é a obtenção de umrendimento e uma qualidade satisfatórios. Técnicas queutilizem oxigênio ou gases enriquecidos de oxigênio foramdesenvolvidas. Elas são principalmente concebidas parapermitir um aumento da produção ou da qualidade do produtopermitindo um aumento da temperatura na zona declinquerização. Conseqüentemente, elas provocam geralmenteum aumento ou uma melhor manutenção dos níveis das emissõesde NOx em relação a um funcionamento sem acrescentaroxigênio.
0 documento US 3.397.256 descreve a utilização de umqueimador oxi-combustível colocado entre a carga e oqueimador principal, com o efeito de um aumentosignificativo de temperatura nesta zona, e assiminevitavelmente aumentando também a quantidade de NOxemitido.
0 documento US 5.572.938 divulga a injeção de oxigêniono ar primário, através do queimador principal, com oobjetivo de melhorar a transferência térmica da carga e daprodução. Nenhuma precisão é dada quanto a um método deinjeção que limita a formação dos NOx do combustível. Umainjeção de oxigênio é igualmente proposta exclusivamente naparte baixa do forno giratório, ao longo da carga, a fim deescalonar a combustão. Este posicionamento específicopermite conservar as condições oxidantes acima da carga elhe transferir mais energia, mas não permite uma misturaadequada com o conjunto de resíduos não queimados.
0 documento US 5.580.237 descreve um injetor quepermite otimizar a injeção de oxigênio ao queimador, com umobjetivo de estabilização da chama. A quantidade de NOxemitido é mantida ou ligeiramente diminuída.
A patente US 6.309.210 da empresa requerente mostra oenriquecimento em oxigênio dos ares primários, secundáriose terciários a fim de melhorar a capacidade de resfriamentodo clinquer e de melhorar a combustão em geral. A diluiçãogeral do oxigênio no conjunto dos gases de combustão vai aencontro dos princípios de redução da quantidade de NOxemitido.
Um objetivo da presente invenção é então propor umatécnica inovadora de melhoria da combustão em um fornoindustrial a elevada temperatura, tal como um fornogiratório, que permite por sua vez reduzir as emissões deNOx e obter um rendimento e uma qualidade de produtosatisfatórios.
Para essa finalidade, a invenção refere-se a um métodode calcinação de um material, no qual o referido material éaquecido em contato com uma fonte de calor essencialmentecriada por uma chama gerada pelo menos por um fluxo (a) decombustível e de ar primário, e um fluxo (b) de arsecundário, a chama que compreende uma primeira (!) zona decombustão de temperatura inferior a 15000C e uma segunda(II) zona de combustão de temperatura superior a 1500°C,caracterizado pelo fato de que:
- injeta-se pelo menos um fluxo (c) de pelo menos deum gás inerte dentro da chama a nível do início da segunda(II) zona de combustão, e/ou
- injeta-se pelo menos um fluxo (d) de oxigênio ou deum gás enriquecido de oxigênio a nível da segunda (II) zonade combustão.
A divisão da chama em uma primeira e uma segunda zonade combustão é feita em função do tipo de NOx que é formadonesta zona quando o método de combustão é tradicional.
Assim a primeira zona de combustão é a zona ondedesencadeia-se a combustão e onde o mecanismo predominantede formação de NOx é o do NOx do combustível. A segundazona de combustão é a zona onde a chama atinge seus picosde temperatura ao contato do ar secundário e onde aformação dos NOx térmicos predomina. 0 limite entre aprimeira e a segunda zona de combustão é fixado no lugaronde a temperatura da chama atinge 1500°C, temperatura alémda qual a taxa de formação dos NOx térmicos aumentasignificativamente.
A injeção de pelo menos um fluxo pelo menos de um gásinerte a nível do início da segunda zona de combustãopermite, conservar ao mesmo tempo uma temperatura tãoelevada quanto possível a nível da primeira zona decombustão, absorver da energia térmica liberada no momentoda combustão do combustível com o ar secundário na segundazona de combustão. Assim, a temperatura da chama reduz-se anível da segunda zona de combustão. Preferivelmente,utiliza-se pelo menos dois fluxos de gás(es) inerte(s)colocados simetricamente. Desta maneira obtém-se uma melhorhomogeneização da temperatura na chama. 0 ou os gasesinertes que são utilizados para a injeção a nível do inícioda segunda zona de combustão são escolhidos vantajosamentedo grupo que consiste em nitrogênio, fumaça derecirculação, dióxido de carbono e vapor de água. 0nitrogênio é uma escolha privilegiada, principalmente ondea sua produção sobre o sítio de exploração do método atemperatura elevada pode ser realizado em conjunto com aprodução de oxigênio necessária para outras aplicações,como a injeção a nível da segunda zona de combustão deacordo com a invenção. Vantajosamente, o ou os fluxos degás inerte (s) é (ou são) injetado (s) a uma velocidadesuperior a do ar secundário a fim de ter uma penetraçãosuficiente até segunda a zona de combustão. Contudo estavelocidade continuará a ser inferior a velocidade do somtal como medido no forno, e preferivelmente uma faixa develocidade entre 0,2 Mach e 1 Mach (1 Mach que correspondea velocidade do som) a fim de assegurar uma misturaimediata ou do gás inerte (s) com a chama a partir da suaentrada na segunda zona de combustão.
Para cada aplicação a pessoa habilitada na técnicasabe definir o número de fluxos que permite obter umcompromisso satisfatório entre a qualidade dehomogeneização do gás inerte com os gases da segunda zonade combustão e um débito global dado de gás inerte. No quediz respeito à qualidade de homogeneização do gás inertecom os gases da segunda zona de combustão, a pessoahabilitada na técnica sabe que ele aumenta aumentando onúmero de fluxo de gás inerte. Quanto à penetraçãosuficiente até a segunda zona de combustão a pessoahabilitada na técnica sabe que pode ser melhoradaaumentando o impulso destes fluxos de inertes, ou sejadiminuindo o número de fluxos. Compreende-se aqui porimpulso o produto do débito de gases pela sua velocidade.
Esta mistura, e por conseguinte uma homogeneizaçãorápida da composição e a temperatura da chama, pode serfacilitada por uma injeção turbilhonante, caracterizada poruma componente tangencial impulsionada ao gás quando éinjetada.
No que diz respeito ao ou aos fluxos de oxigênio ou degás enriquecido de oxigênio, injeta-se, preferivelmente, demodo que eles tangenciem a chama (F) a nível da segundazona de combustão, que permite amplificar as recirculaçõesdentro da chama (F) e obter a mistura do oxigênio ou do gásenriquecido de oxigênio e da chama a extremidade desta.
Além disso, fornecendo o oxigênio desta maneira, o conjuntoda combustão realiza-se em condições ricas em combustível,reduzindo a temperatura de chama bem como o tempo deresidência e a concentração de oxigênio na chama. A fim dehomogeneizar a entrada de oxigênio, utiliza-sepreferivelmente pelo menos dois fluxos de oxigênio ou degás enriquecido de oxigênio colocado simetricamente emrelação ao eixo da chama. Quando a injeção de pelo menos umfluxo de oxigênio ou de gás enriquecido de oxigênio a nívelda segunda zona de combustão é praticada de acordo com ainvenção, reduz-se vantajosamente as perdas de arsecundário. Uma parte de oxigênio que é normalmente trazidopelo ar secundário, assim é substituído pelo oxigêniofornecido por esta injeção. Desta maneira, evita-secondições de combustão muito ricas em oxigênio, queconduziriam a um aumento da temperatura da chama e queiriam de encontro a redução da formação dos NOx térmicos.
Preferivelmente, o (ou os) fluxo de oxigênio ou de gásenriquecido de oxigênio é (ou são) injetado (s) a umavelocidade superior 0,5 Mach, preferivelmente superiorMach. Desta maneira, obtém-se um ou vários jato(s) deoxigênio ou gás enriquecido de oxigênio dito(s) "coerente(s)", que não se degrada (m) durante a primeira parte dotrajeto no forno e se mistura(m) apenas com resíduos nãoqueimados no fim de chama, em uma zona onde a temperaturajá decresceu e onde o risco de formação de NOx térmico éentão reduzido. Além disso, este (ou estes) jato(s) de gásamplifica (m) as recirculações na base da chama bem como oentrada de produtos de combustão para o interior da chama,permitindo assim homogeneizar a temperatura e reduzir ospicos de temperatura da chama.
Em um modo de realização preferido, os dois modos deinjeção tais como foram descritos previamente sãocombinados. Preferivelmente, as injeções são efetuadassimultaneamente.
Vantajosamente, a injeção de gás inerte(s) e/ou ainjeção de oxigênio ou de gás enriquecido de oxigênio podemser combinadas com um enriquecimento baixo em oxigênio doar de transporte e de pulverização do combustível, a fim deaumentar a temperatura na zona de inflamação do combustívele assim reduzir a formação dos NOx do combustível, comoisto é descrito no pedido de patente WO 2004/065849.
0 método de calcinação de acordo com a invenção éparticularmente vantajoso quando são utilizadoscombustíveis sólidos com forte teor de nitrogênio, como ocarvão e o coque de petróleo. No momento da utilização deum combustível sólido, este é pulverizado por um gás vetor,tal como o ar, o mais utilizado é o ar.
O método de acordo com a invenção pode ser utilizadoem qualquer método industrial, tal como a fabricação docal, do vidro, e principalmente do cimento. A utilização dométodo de acordo com a invenção para a calcinação de ummaterial a base de minérios é particularmente vantajosa.
No entanto, o método de acordo com a invenção podeigualmente ser utilizado quando a totalidade ou parte doscombustíveis empregados para o método industrial decombustão a elevada temperatura são combustíveis gasososcom baixo teor de nitrogênio. Principalmente, no caso deuma utilização predominante de combustível gasoso com baixoteor de nitrogênio para um método de fabricar cimento, ométodo de acordo com a invenção pode vantajosamente sercombinado com o sistema de combustão oscilante, que permiteo aumento da inibição da formação dos NOx térmicos. Estesistema é patenteado pelo requerente (EUA 5,302,1 11).
A presente invenção refere-se igualmente a umdispositivo de combustão, que compreende:
um queimador susceptível de ser alimentado decomburente e combustível,
- um meio de injeção de ar que assegura a emissão deum fluxo de ar ao redor do queimador,
- pelo menos um lançador de injeção de gás inerte,tendo uma primeira extremidade de chegada de gás e umasegunda extremidade de saída de gás, a segunda extremidadede saída de gás estando mais próxima do eixo longitudinaldo queimador que a primeira extremidade de chegada de gás,e/ou
- pelo menos um lançador de injeção de oxigênio ou degás enriquecido de oxigênio, tendo uma primeira extremidadede chegada de gás e uma segunda extremidade de saída degás, primeira extremidade de chegada de gás estando maispróxima do eixo longitudinal do queimador que a segundaextremidade de saída de gás.
A fim de permitir uma velocidade de injeção superior a0,5 Mach e preferivelmente superior a 1 Mach, a extremidadede saída do lançador de oxigênio ou de gás enriquecido emoxigênio é preferivelmente equipada de uma tubulação ditaDe Lavai, com sucessivamente uma secção convergente emseguida divergente. A pressão de alimentação do gás éajustada em função do diâmetro do injetor e da velocidadeprocurada.
Preferivelmente, o lançador de gás inerte é inclinadoem um ângulo a compreendido entre 0o e 45°, que é formadopelos eixos longitudinais do lançador e do queimador, e olançador de oxigênio ou de gás enriquecido de oxigênio éinclinado em um ângulo J3 compreendido entre 0o e 20°, que éformado pelos eixos longitudinais do lançador e doqueimador. Em um modo de realização preferido, odispositivo de acordo com a invenção compreende pelo menosdois lançadores de gás inerte arranjados concentricamenteao redor do queimador e/ou pelo menos dois lançadores deoxigênio ou de gás enriquecido de oxigênio arranjadosconcentricamente ao redor do queimador. Desta maneira, umamelhor homogeneização da entrada do ou dos gases e assim datemperatura da chama é obtida. 0 ângulo a entre os eixoslongitudinais do queimador e do lançador de gases inerte(s)é escolhido de forma a permitir a injeção do gás inertedentro da chama. Vantajosamente, é compreendido entre O0 e45°, preferivelmente entre 0o e 20°, este valor varia deacordo com a geometria do método considerado e ocomprimento característico de chama, definido em primeiraaproximação como o comprimento da chama visível.
0 ângulo {3 entre os eixos longitudinais do queimador edo lançador de oxigênio ou de gás enriquecido de oxigênio éescolhido tal como o fluxo de oxigênio ou de gásenriquecido em oxigênio fornecido por este lançadortangente a chama. É compreendido vantajosamente entre O0 e20°, preferivelmente entre 0o e 10°, este valor varia deacordo com a geometria do método considerado e ocomprimento característico de chama. Desta inclinação do oudos lançadores de oxigênio ou gás enriquecido em oxigêniopróximo ao exterior da chama resulta em um alargamento dachama, aumentando assim o volume de combustão e reduzindomais os picos de temperatura dentro da chama.
Em um modo de realização, o dispositivo de acordo coma invenção compreende a nível da saída do queimador umapêndice na forma de bico que tem os bordos internos eexternos dilatados. Os bordos internos são dilatados de umângulo y lá em relação ao eixo longitudinal do queimador eos bordos externos são dilatados de um ângulo 5 em relaçãoao mesmo eixo. Vantajosamente, o ângulo y está compreendidoentre 0o e 45°, preferivelmente entre 0o e 25°, e o ânguloõ entre 0o e 45°, pref erivelmente entre 0o e 30°. Odilatamento dos bordos internos deste apêndice aumenta asrecirculações dos gases na chama a nível da saída doqueimador. Obtém-se assim uma combustão mais rápida ecompleta. Devido aos seus bordos externos dilatados, oapêndice serve ao defletor que pode guiar do ar secundáriosobre uma trajetória como a que se mistura com a chama anível da segunda zona de combustão. Isto permite otimizar oescalonamento do oxigênio. 0 apêndice é constituído de ummaterial resistente a temperaturas elevadas, ou seja alémde 1500°C. Trata-se preferivelmente de uma cerâmica ou deum material refratário.
O dispositivo de combustão de acordo com a invençãopode ser utilizado em qualquer tipo de forno industrial aelevada temperatura. No entanto, é particularmente adaptadoaos fornos giratórios tais como foram utilizados naindústria de fabricação de cimento.
Outras particularidades e vantagens da invençãoaparecerão pela leitura da descrição seguinte, feita emreferências as figuras nas quais:
a figura 1 representa esquematicamente um cortetransversal de um modo de realização de um dispositivo decombustão de acordo com a invenção,
- a figura 1 A representa esquematicamente um detalheda figura 1,
a figura 2 representa esquematicamente um cortetransversal de um outro modo de realização de umdispositivo de combustão de acordo com a invenção,
- a figura 2A representa esquematicamente um detalheda figura 2,
a figura 3 representa esquematicamente um cortetransversal de um detalho opcional de um dispositivo decombustão de acordo com a invenção.
As figuras 1 e 2 representam esquematicamente adisposição de dois lançadores de gás inerte (s) 2 e deoxigênio ou de gás enriquecido em oxigênio 3respectivamente ao redor do queimador 1 a nível da saída deum forno 5 giratório de calcinação. 0 forno 5 éligeiramente inclinado de forma a permitir a evacuação doclinquer 6. 0 queimador 1 é alimentado com um fluxo decombustível e de ar primário. Após ignição deste fluxo temum nível da saída do queimador 1, obtém-se a chama F.
Sobre as figuras 1, 2 e 3, a chama F é recortados emduas zonas I e II de combustão. 0 limite destas duas zonasI e II é constituído pelo lugar onde a chama F atinge umatemperatura de 1500°C: na zona I a temperatura é inferior a1500°C e na zona II ela é superior a 1500°C.
O forno giratório 5 é equipado igualmente de um meiode injeção de ar (não representado sobre as figuras) queassegura a emissão de um fluxo b de ar secundário ao redordo queimador. Este fluxo b traz a maior parte do ar decombustão e permite assim completar a combustão docombustível iniciada pelo ar primário.
A figura 1 representa um dispositivo de combustão deacordo com a invenção que compreende dois lançadores 2 degás inerte, arranjados concentricamente ao redor doqueimador 1. Os lançadores 2 de gás inerte são opostosdiametralmente. Os lançadores 2 têm uma primeiraextremidade 2a de chegada de gases e uma segundaextremidade 2b de saída de gases, a segunda extremidade 2bde saída de gases estando contudo mais próximas do eixolongitudinal do queimador 1 que a primeira extremidade 2ade chegada de gases. Vantajosamente, o lançador 2 de gásinerte é inclinado em um ângulo α compreendido entre O0 e45°, preferivelmente entre 0o e 20°, que é formado peloseixos longitudinais do lançador e do queimador (Figura IA).
O valor do ângulo α varia de acordo com a geometria dométodo considerado e do comprimento característico dachama.
A figura 2 representa um dispositivo de combustão deacordo com a invenção que compreende dois lançadores 3 deoxigênio ou gás enriquecido de oxigênio, arranjadasconcentricamente ao redor do queimador 1. Os lançadores 3de gás inerte são diametralmente opostas. Os lançadores 3têm uma primeira extremidade 3a de chegada de gases e umasegunda extremidade 3b de saída de gases, a primeiraextremidade 3a de chegada de gases estando mais próximas doeixo longitudinal do queimador 1 que a segunda extremidade3b de saída de gases. Vantajosamente, o lançador 3 deoxigênio ou gás enriquecido em oxigênio é inclinada de umângulo β compreendido entre 0o e 20°, preferivelmente entre0o e 10° que é formado pelos eixos longitudinais dolançador e do queimador (Figura 2A) . 0 valor do ângulo βvarie de acordo com a geometria do método considerado e ocomprimento característico da chama.
Em um modo de realização vantajoso, não representado,os dois modos de realização representados sobre as figuras1 e 2 são combinados para formar um só dispositivo demelhoria da combustão de acordo com a invenção.
A figura 3 representa um apêndice 4, que é colocadosobre o queimador 1 a nível da sua saída. Este apêndice 4tem a forma de um bico com os bordos internos 4a eexteriores 4b dilatados. Os bordos 4a internos sãodilatados de um ângulo γ lá em relação ao eixo longitudinaldo queimador e os bordos 4b externos são dilatados de umângulo δ em relação ao mesmo eixo, o ângulo γ sendo maiorque o ângulo δ. Vantajosamente, o ângulo está compreendidoentre 0o e 45°, preferivelmente entre 0o e 25°, e o ânguloδ entre 0o e 45°, preferivelmente entre 0o e 30°.

Claims (16)

1. Método de calcinação de um material, no qual oreferido material é aquecido ao contato de uma fonte decalor essencialmente criada por uma chama gerada por pelomenos um fluxo (a) de combustível e de ar primário, e umfluxo (b) de ar secundário, a chama que compreende umaprimeira (I) zona de combustão de temperatura inferior a15000C e uma segunda (II) zona de combustão de temperaturasuperior a 1500°C, caracterizado pelo fato de que:- injeta-se pelo menos um fluxo (c) de pelo menos umgás inerte dentro da chama a nível do início da segunda(II) zona de combustão, e/ou- injeta-se pelo menos um fluxo (d) de oxigênio ou deum gás enriquecido de oxigênio a nível da segunda (II) zonade combustão.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que injeta-se o (ou os fluxos)(d) de modo que ele(s) tangencia(m) a chama (F) a nível desua segunda (II) zona de combustão.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o gás inerte é escolhido dogrupo que consiste em nitrogênio, fumaças de recirculação,dióxido de carbono e vapor de água.
4. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o gásinerte é nitrogênio.
5. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o(ou os) fluxo (c) é (ou são) injetado (s) a uma velocidadesuperior a do ar secundário.
6. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato de queo (ou os) fluxo (c) é (ou são) injetado (s) a umavelocidade inferior a velocidade do som tal como foi medidono forno.
7. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2, 3, 4 ou 5, caracterizado pelo fato deque a injeção do (ou dos) fluxo (c) é (ou são) uma (ou as)injeção(s) turbilhonante(s), possuindo uma componentetangencial.
8. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, caracterizado pelofato de que o (ou os) fluxo (d) é (ou são) injetado (s) auma velocidade superior a 0,5 Mach, preferivelmentesuperior a 1 Mach.
9. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pelofato de que compreende a injeção do ou dos fluxo (c) de umgás inerte(s) ou uma mistura de gases inertes e a injeçãodo ou dos fluxo (d) de oxigênio ou de gás enriquecido deoxigênio.
10. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9, caracterizadopelo fato de que o combustível compreende um combustívelsólido pulverizado por um gás vetor, eventualmenteenriquecido em oxigênio.
11. Método, de acordo com uma qualquer dasreivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10,caracterizado pelo fato de que o forno industrial a elevadatemperatura é um forno giratório.
12. Método, de acordo com uma qualquer dasreivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10caracterizado pelo fato de que é feito através de umdispositivo que compreende:- um queimador (1) suscetível de ser alimentado decomburente e combustível,- um meio de injeção de ar que assegura a emissão deum fluxo de ar (b) ao redor do queimador (1),- pelo menos um lançador (2) de injeção de gás inerte,tendo uma primeira extremidade (2a) de chegada de gases euma segunda extremidade (2b) de saída de gases, a segundaextremidade (2b) de saída de gases estando mais próxima doeixo longitudinal do queimador (1) que a primeiraextremidade (2a) de chegada de gases, e/ou- pelo menos um lançador (3) de injeção de oxigênio oude gás enriquecido de oxigênio, tendo uma primeiraextremidade (3a) de chegada de gases e uma segundaextremidade (3b) de saída de gases, a primeira extremidade(3a) de chegada de gases estando mais próxima do eixolongitudinal do queimador (1) que a segunda extremidade(3b) de saída de gases.
13. Método, de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato de que o lançador (2) de injeção degás inerte é inclinado em um ângulo α compreendido entre 0oe 45°, que é formado pelos eixos longitudinais do lançador(2) e do queimador (1), e em que o lançador (3) de injeçãode oxigênio ou de gás enriquecido de oxigênio é inclinadoem um ângulo β compreendido entre 0o e 20°, que é formadopelos eixos longitudinais do lançador (3) e do queimador (1).
14. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 12 ou 13, caracterizado pelo fato de quecompreende:pelo menos dois lançadores (2) de injeção de gásinerte, arranjados concentricamente ao redor do queimador(1), e/oupelo menos dois lançadores (3) de injeção de oxigênioou de gás enriquecido em oxigênio, arranjadosconcentricamente ao redor do queimador (1) principal.
15. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 12, 13 ou 14, caracterizado pelo fato de queo queimador (1) compreende a nível da sua saída um apêndice(4) na forma de bico que tem os bordos internos (4a) eexteriores (4b) dilatados, os bordos internos (4a) estandodilatados em um ângulo γ em relação ao eixo longitudinal doqueimador (1) e os bordos externos (4b) estando dilatadosem um ângulo δ em relação ao eixo longitudinal do queimador(1) o apêndice (4) que serve ao mesmo tempo de túnel para acombustão que inicia-se a nível da saída do queimador (1) edo defletor para o ar secundário.
16. Uso do método das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6,-7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 ou 15, caracterizado para acalcinação de um material a base de minérios.
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