Procedimentos para otimização das condições operacionais do forno de reaquecimento de um laminador de perfis estruturais.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Barbosa, Allysson Bruno
Orientador(a): Araújo, Fernando Gabriel da Silva, Solé, Rubén Antonio Llobell
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Fornos - forno de reaquecimento
Energia - consumo
Engenharia estrutural - perfis estruturais
Tubos de aço - beam blanks
Link de acesso: http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/13300
Resumo: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
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spelling Barbosa, Allysson BrunoAraújo, Fernando Gabriel da SilvaLisboa, Rubem de Souza MonteiroMendes, Jefferson JanuárioSolé, Rubén Antonio LlobellAraújo, Fernando Gabriel da SilvaSolé, Rubén Antonio Llobell2021-06-29T15:24:50Z2021-06-29T15:24:50Z2020BARBOSA, Allysson Bruno. Procedimentos para otimização das condições operacionais do forno de reaquecimento de um laminador de perfis estruturais. 2020. 149 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2020.http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/13300Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.O consumo específico de energia em um processo de laminação de produtos longos é a principal variável do processo e é utilizada para comparar processos semelhantes em busca da maior eficiência. A economia de energia está relacionada à competitividade da empresa, contribuindo fortemente no preço final dos produtos, e deve seguir critérios que favoreçam a máxima produtividade do processo, buscando o mínimo tempo de permanência dos Beam blanks e Blocos dentro do forno e a melhor homogeneização da temperatura do material a ser laminado. Nesse trabalho foram analisadas as condições operacionais de um forno de reaquecimento de perfis estruturais através de acompanhamento sistemático do processo, coleta de dados históricos de consumo energético, produção, características dos equipamentos, produção não conforme, manutenção, entre outros. Também foi realizado um balanço térmico real do equipamento com objetivo de determinação das perdas térmicas e de áreas de oportunidades para correções e aumento de eficiência do mesmo. Por fim se realizou a passagem de uma caixa instrumentada através do forno de reaquecimento para determinação das curvas de aquecimento reais dentro do Beam Blank, seu tempo de residência bem como para conferencia dos parâmetros reais da atmosfera do forno. O estudo mostrou que o forno de reaquecimento apresentava rendimento térmico de 42,17% sendo as maiores perdas por gás de exaustão (23,32%), perdas por água de refrigeração dos skids (15,07%) e perdas pelas paredes e tetos (6,65%). Além disso o estudo demonstrou que o tempo de permanência no interior do forno era inadequado com um potencial de redução de 15 minutos e consequente aumento de produtividade do equipamento além da redução de consumo energético em 16%. Todo o diagnóstico, desenvolvimento e implementação das recomendações levaram a um ganho financeiro da ordem de 14 milhões de reais para a planta. Este trabalho é pioneiro nas Américas no estudo de aquecimento de Beam Blanks através da passagem de uma caixa instrumentada no interior de um forno de reaquecimento.Specific energy consumption in a long product rolling process is the main process variable and is used to compare similar processes for greater efficiency. Energy savings are related to the company's competitiveness, contributing strongly to the final price of the products, and must follow criteria that favor the maximum process productivity, seeking the minimum residence time of the Beam blanks and Blooms inside the reheating furnace and the best temperature homogenization of the rolled product. In this work, the operational conditions of a section reheating furnace were analyzed through systematic process monitoring, historical data collection of energy consumption, production, equipment characteristics, nonconforming production and maintenance. A real thermal balance of the equipment was also performed to determine the thermal losses and areas of opportunity for corrections and increase their efficiency. Finally, an instrumented box was passed through the reheating furnace to determine the actual heating curves within the Beam Blank, its residence time as well as to check the actual parameters of the furnace atmosphere. The study showed that the reheating furnace had a thermal efficiency of 42.17% and the largest losses by exhaust gas (23.32%), losses by cooling water from skids(15.07%) and losses by walls and ceilings (6.65%). In addition, the study showed that the residence time inside the furnace was inadequate with a potential reduction of 15 minutes and consequent increase the equipment productivity in addition to reducing energy consumption by 16%. All the diagnosis, development and implementation of the recommendations led to a financial gain of around 3.5 million dollars for the plant. This work is pioneering in the Americas in the study of Beam Blanks reheating through the passage of an instrumented box inside a reheating furnace.http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/us/Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 18/06/2021 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite a adaptação.info:eu-repo/semantics/openAccessFornos - forno de reaquecimentoEnergia - consumoEngenharia estrutural - perfis estruturaisTubos de aço - beam blanksProcedimentos para otimização das condições operacionais do forno de reaquecimento de um laminador de perfis estruturais.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOPORIGINALDISSERTAÇÃO_ProcedimentosOtimizaçãoCondições.pdfDISSERTAÇÃO_ProcedimentosOtimizaçãoCondições.pdfapplication/pdf7785932http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/13300/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O_ProcedimentosOtimiza%c3%a7%c3%a3oCondi%c3%a7%c3%b5es.pdfb6382ca6ebaca4cefe19947f34403176MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8805http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/13300/2/license_rdf5812a2eee99d5585fc0c26f0033099bbMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/13300/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53123456789/133002021-06-29 11:24:55.373oai:localhost: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332021-06-29T15:24:55Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)false
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