Title

DESENVOLVIMENTO DE UM SIMULADOR DE TEMPERATURAS DOS REVESTIMENTOS REFRATÁRIOS DE UM FORNO DE AQUECIMENTO

A TEMPERATURE SIMULATOR OF THE REFRACTORY LINING FROM A HEATING FURNACE

Authorship

Rito, Rafael Duclou; Soares, Lis Nunes; Silva, Ricardo Junqueira

Rito, Rafael Duclou

I am this author

Soares, Lis Nunes

I am this author

Silva, Ricardo Junqueira

I am this author

DOI

10.5151/2594-3626-30631

Downloads

Abstract

Com temperaturas altíssimas atingidas, os fornos são equipamentos responsáveis pelo aquecimento de materiais na produção de tubos sem costura. Assim, o investimento requerido de um forno em bom funcionamento é quase todo em combustível. Este trabalho foi desenvolvido objetivando a qualidade dos produtos e a otimização dos períodos em que o forno não produz. Durante os períodos citados, o forno é desligado ou mantido a uma temperatura menor que a de operação. Estudando a transferência de calor, principalmente no refratário, é possível analisar a melhor prática em situações improdutivas. Portanto, foi desenvolvido um simulador da temperatura dos refratários ao longo do tempo do forno em questão, sendo possível espelhar parâmetros reais para encontrar o controle de temperatura ótimo do forno, em que a temperatura da atmosfera interna é a principal entrada no programa. Termopares foram instalados ao longo das paredes refratárias para que o modelo fosse validado e aprimorado. Paralelamente, pontuou-se a relação dos materiais enfornados com as medições dos termopares, a fim de encontrar uma temperatura ideal de enfornamento. Os resultados foram positivos e permitem o uso de artifícios de refinamento dos resultados.

Furnaces are equipments responsible for heating materials in the production of seamless pipes and tubes. With very high temperatures achieved, the money input for a well functioning furnace is almost all spent on fuel. This work was developed aiming the product quality and the optimization of periods when the furnace isn´t producing. During these periods, the furnace is turned off or sustained at a temperature lower than the operating one. Studying the heat transfer, above all in the refractory, it is possible to analyze the best practice for unproductive periods. Therefore, a temperature simulator over time of the refractory lining was developed for the furnace in question, being possible to represent real parameters to find the optimal furnace temperature control, in which the internal atmosphere is the main input. Thermocouples were installed to validate and improve the model. At the same time, the relation between the product inside the furnace and the thermocouples results was studied, objectifying an ideal temperature to start processing the materials inside the furnace. The results were positive and also open the possibility to mathematical artifices which can highly improve the accuracy of the results.

Keywords

Forno Rotativo, Revestimento refratário, Transferência de calor, Simulador de temperaturas

Refractory lining, Heat transfer, Temperature Simulator, Circular furnace.