Title

AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO E AUDITORIA DE MALHAS DE CONTROLE EM UM FORNO DE REAQUECIMENTO DE TARUGOS PARA LAMINAÇÃO

CONTROL LOOP PERFORMANCE ASSESSMENT AND AUDITING ON AN INGOT HEATING FURNACE FOR LAMINATION

Authorship

Correa, Paulo Vicente; Torres, Bernardo Soares; Tschoepe, Bruno Walter

Correa, Paulo Vicente

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Torres, Bernardo Soares

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Tschoepe, Bruno Walter

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DOI

10.5151/2594-5335-0004

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Abstract

Este trabalho apresenta, a partir de uma aplicação prática na indústria siderúrgica, o desenvolvimento de um trabalho de auditoria de malhas de controle em um forno de reaquecimento de tarugos para a laminação. Destaca-se que, através do emprego de novas ferramentas específicas para monitoração e análise de malhas de controle, é possível avaliar continuamente e obter diagnósticos automáticos sobre o funcionamento destas malhas, o que contribui significativamente para o processo de auditoria de malhas e melhoria de desempenho. São apresentados exemplos e resultados práticos da implementação de software para monitoração on-line de malhas de controle e diagnósticos automáticos de problemas, como histerese e agarramento em válvulas, problemas de implementação de estratégias de controle, oscilações e suas causas. Todos os exemplos foram obtidos em um forno de reaquecimento de tarugos, no qual são controladas temperaturas, pressões e vazões de ar, gás de alto forno e gás natural. Através dos resultados das ferramentas utilizadas e do trabalho de auditoria de malhas, foi possível identificar falhas e sugerir correções, tanto em hardware quanto em programação. Os benefícios do trabalho de auditoria estão relacionados à um menor consumo de combustível no forno, redução da produção de carepa e menor variabilidade do processo, levando à uma maior estabilidade operacional e desempenho.

This paper presents the development of a control loop auditing project on an ingot heating furnace for lamination. Using new tools for monitoring and analyses of control loops it is possible to continually assess and get automatic diagnosis for these loops. This notably contributes to the auditing process and improvements. Practical examples and results about the use of on-line performance monitoring software and automatic problems diagnosis are also presented. Problems like hysteresis and stiction on control valves, control loop strategies implementation troubles, oscillations and its causes are exemplified. All the examples were acquired from an ingot heating furnace. Temperature, pressure and flow of air and gas are common loops of this furnace. By the use of software tools and control loop auditing many problems were found and solutions for these problems were suggested. These solutions involve programming and hardware changes. The benefits of this work are fuel economy on this furnace, dandruff reduction, and smaller process variability what can lead to a better operational efficiency and stability.

Keywords

Malhas de controle; Otimização de processos; Forno de tarugos; Laminação.

Process optimization; Control loops; Ingot furnace; Lamination.