Title

OTIMIZAÇÃO DA EFICIÊNCIA TÉRMICA DO RECOZIMENTO EM CAIXA DA USIMINAS-IPATINGA

OPTIMIZATION OF THERMAL EFFICIENCY OF BATH ANNEALING OF USIMINAS-IPATINGA

Authorship

Silva, Elias Pereira da; Costa, Giuliano Cesar Aguiar

Silva, Elias Pereira da

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Costa, Giuliano Cesar Aguiar

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DOI

10.5151/2594-5327-18296

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Abstract

A linha de recozimento em caixa da Usiminas de Ipatinga é composta por 192 bases de processo, das quais 165 utilizam gás HN como atmosfera de proteção e 27 utilizam gás Hidrogênio puro. O processo de recozimento em caixa consiste em tratar termicamente as bobinas laminadas a frio para promover a recristalização dos grãos e recuperar as propriedades mecânicas, promovendo aumento de ductilidade, diminuição da dureza e da resistência mecânica do aço. Neste processo, além do gás de proteção que também promove a transferência de calor, utiliza-se o gás de coqueria como combustível no forno. Este trabalho visou a otimização da eficiência térmica do recozimento em caixa, pela redução do consumo do gás de proteção, do gás de coqueria e de energia elétrica, além do aumento da disponibilidade do equipamento para produção. Para essa otimização foram realizadas algumas modificações no processo, tais como: alteração no tempo dos ciclos de recozimento para aços de qualidade comercial, utilização de fibra cerâmica no revestimento dos fornos em substituição ao tijolo refratário, utilização de analisador de combustão nos gases da queima, priorização de carregamento no recozimento a hidrogênio e utilização de revestimento nanocerâmico nas paredes refratárias do forno. Os resultados mostram redução no consumo dos gases e energia elétrica após a execução das ações citadas.

The bath annealing of Usiminas Ipatinga is composed by 192 bases of process, of which 165 use HN gas as protective atmosphere and 27 use pure hydrogen gas. The process of bath annealing consists of heat treating the cold-rolled coils promoting the grains recrystallization and restoring the mechanical properties promoting increased ductility, decrease of hardness and mechanical strength of steel. In this process, in addition to shielding gas that also promotes the transfer of heat, it uses the coke oven gas as fuel in the furnace. This work aimed at optimizing the thermal efficiency of bath annealing with lower consumption of protective gas, of coke oven gas and of electricity, besides increasing the availability of equipment for production. To this optimization, were performed some changes to the process, as such: a change in cycles times of annealing steel of commercial quality, use of ceramic fiber lining in the furnaces to replace the firebrick, use of analyzer combustion gases in the burning, prioritization of loading at the annealing hydrogen and use of nanoceramic coating on refractory walls of the oven. The results show reduction in gas consumption and electricity after the execution of the mentioned actions.

Keywords

Recozimento em caixa; Eficiência térmica; Redução de consumo de gás; Revestimento refratário.

Bath annealing; Thermal efficiency; Reduced consumption of gas; Refractory coating.