Title

AJUSTE DO MODELO MATEMÁTICO DOS FORNOS DE REAQUECIMENTO DE PLACAS PARA OPERAÇÃO COM GÁS NATURAL

FITTING THE MATHEMATICAL MODEL FOR REHEATING FURNACES FOR SLABS OPERATING WITH NATURAL GAS

Authorship

Santos, Antonio Adel dos; Teixeira, Marcos Henrique; Marques, Vinícius Amaral

Santos, Antonio Adel dos

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Teixeira, Marcos Henrique

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Marques, Vinícius Amaral

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DOI

10.5151/1983-4764-26532

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Abstract

Em agosto/2014 foi introduzido o gás natural, GN, na matriz de combustíveis dos fornos de reaquecimento de placas da Linha de Tiras a Quente, em Ipatinga, eliminando o óleo combustível deste processo. Isto demandou o ajuste dos parâmetros do modelo matemático de controle automático do reaquecimento, que estava ajustado para a queima de mistura de gases siderúrgicos e óleo combustível. O ajuste foi realizado com base em resultados de experiências de medição das curvas de aquecimento com placas especialmente instrumentadas. Verificou-se que os gases da combustão na presença do GN ficam mais quentes na região do início do forno, próximo do canal de fumaça, elevando com isso o perfil térmico do forno. Em consequência, as temperaturas de desenfornamento da placa ficam mais elevadas em relação ao aquecimento na ausência do GN, comparando-se condições de processo e de material similares. Os ajustes do modelo foram implantados dentro do escopo de uma melhoria geral introduzida no sistema de controle automático dos Fornos, permitindo a determinação correta da temperatura de desenfornamento e a operação otimizada dos fornos do ponto de vista de aquecimento da placa.

The reheating furnaces for slabs of Usiminas Hot Strip Mill in Ipatinga started operating with natural gas, NG, in August 2014. This required the fitting of model related parameters that were used for operation with in-house generated gases and fuel oil. This fitting was based on results from experiments carried out with instrumented slab for temperature measurement. It was found that the combustion gases become hotter in the rear of furnace, close to their exit to stack, when NG was used. Thus, higher slab discharging temperature was achieved regarding the operation with this new fuel condition. The fitted parameters were introduced in the operating control system, which was revamped, allowing more precise calculation of discharging temperature and optimized operation condition regarding slab heating.

Keywords

Forno de reaquecimento, Modelo matemático, Temperatura de placa, Gás natural

Reheating furnace, Mathematical model, Slab temperature, Natural gas