Title

INFLUÊNCIA DO TIPO DE ALINHAMENTO DOS TUBOS NAS TEMPERATURAS DOS CANAIS DE FUMAÇA NO FORNO DE AUSTENITIZAÇÃO E NA HOMOGENEIDADE DOS TUBOS PRODUZIDOS

TUBE ALIGNMENT INFLUENCE ON FUME CHANNELS TEMPERATURE AND PRODUCED TUBES HOMOGENEITY IN THE AUSTENITIZING FURNACE

Authorship

Lis Nunes Soares; Laura Silva Macedo Lima; Rodrigo Venâncio da Silva; André Amaral Ribeiro

Lis Nunes Soares

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Laura Silva Macedo Lima

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Rodrigo Venâncio da Silva

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André Amaral Ribeiro

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DOI

10.5151/2594-3626-25543

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Abstract

A qualidade de fabricação de tubos de aço sem costura está relacionada ao processo de tratamento térmico. O controle do comportamento dos fornos industriais de tratamento térmico é de grande importância de modo a garantir a qualidade do produto. É necessário conhecer os parâmetros de operação dos fornos, assim como suas influências nas variáveis de processo. Este estudo avaliou as extensões do efeito do tipo de alinhamento dos tubos no interior do forno nas temperaturas dos canais de fumaça, temperatura do forno, temperatura do tubo, pressão interna do forno, demanda dos queimadores e consumo de gás natural. Diferentes alinhamentos podem impactar no escoamento da massa de gás queimado dentro do forno e consequentemente ter um efeito nas variáveis de processo avaliadas. Para determinar o tipo de alinhamento mais adequado do ponto de vista da qualidade do material final e da melhor eficiência energética, testes foram realizados durante uma corrida em um forno de austenização, na qual se alternou entre os diferentes tipos de alinhamento, medindo-se as variáveis de processo estudadas. Os resultados foram analisados utilizando-se técnicas estatísticas, como ANOVA. Ao final observou-se que certos parâmetros são impactados pelo tipo de alinhamento do tubo, sobretudo a temperatura de fumos e pressão interna no forno. As variações foram relativamente pequenas, principalmente pelo fato da principal variável controladora do processo, a temperatura do forno, possuir uma dinâmica de resposta lenta.

The quality manufacturing of seamless steel tubes is related to the heat treatment process. Controlling the behavior of industrial heat treatment furnaces has great importance to ensure product quality. It is necessary to know the operating parameters of the furnace, as well as its influence on the process variables. This study evaluated the effect of alignment of the pipes on the fumes channels temperatures, temperature of the tube, the internal pressure of the furnace, the burners demand and consumption of natural gas. Different alignments can impact the flow of the mass of burnt gas in the furnace and thus have an effect on measured process variables. To determine the most suitable type of alignment from the point of view of final product quality and better energy efficiency, tests were conducted during a heat in a austenitizing furnace, which was switched between the different types of alignment while the process variables were measured. The results were analyzed using statistical methods. At the end it was observed that certain parameters are affected by the type of alignment of the tube, especially the fumes channels temperatures and furnace pressure. The changes were relatively small, mainly because the main controller process variable, the furnace temperature, has a slow dynamic response.

Keywords

Tratamento térmico; Alinhamento de tubos; Fornos industriais; Eficiência energética

Thermal Treatment; Alignment of tubes; Industrial Furnace; Energy efficiency