Title

UMA NOVA ESTRATÉGIA DE CONTROLE DE POTÊNCIA PARA REDUÇÃO DE CONSUMO ENERGÉTICO NO FORNO DE REAQUECIMENTO DE PLACAS DA LAMINAÇÃO A QUENTE DA ACESITA

A NEW THERMAL POWER CONTROL STRATEGY FOR ENERGETIC COMSUMPTION REDUTION IN THE HOT STRIP MILL REHEATING FURNACE OF ACESITA

Authorship

Júnior, Benjamin Fullin; Miranda, Luciano Lellis; Araújo, Marcos Antônio; Oliveira, Vanderlei Alves de

Júnior, Benjamin Fullin

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Miranda, Luciano Lellis

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Araújo, Marcos Antônio

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Oliveira, Vanderlei Alves de

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DOI

10.5151/2594-3626-0003

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Abstract

Este trabalho, cujo objetivo foi a redução do consumo energético no forno de reaquecimento de placas da laminação a quente da Acesita, propõe uma nova estratégia de controle de potência térmica. Esta estratégia visa minimizar os efeitos causados pelo trabalho em regimes de baixa demanda, no qual os queimadores perdem eficiência, gerando alto consumo. A essência desta estratégia consiste em dotar as zonas da capacidade de produzir seu próprio combustível, produzindo uma mistura de GLP e Gás de Alto Forno, numa proporção tal que maximize os níveis de vazão, resultando numa melhoria de performance dos queimadores na região de baixa demanda. O trabalho teve início com o estudo do problema, medições em campo, discussões sobre filosofias de controle e simulações de situações de controle. Após definição da nova filosofia e sua implementação no sistema de controle, iniciou-se um roteiro de testes e ajustes começando com o forno vazio e posteriormente os produtos foram introduzidos de forma gradativa, garantindo assim os padrões de produção e qualidade. Esta nova estratégia trouxe como resultado uma redução de 2,85% no consumo energético específico global. Esta melhoria de eficiência, associada à priorização do consumo do combustível de menor custo, levou a uma redução de 7,16% no consumo específico global de GLP, gerando uma diminuição de custo anual da ordem de 1,77 milhões de reais. Além desta redução de custo foram obtidos ainda ganhos na qualidade de aquecimento das placas, melhoria no controle da atmosfera e melhoria na resposta do forno durante transições de temperaturas.

In this paper is described a new thermal power control strategy proposed in order to reduce the energetic consumption on the slab reheating furnace of the hot strip mill of Acesita. This strategy aims to minimize the effects caused by the work in low firing condition, in which the burners lose efficiency, causing a high consumption. The main point of this strategy consists in to give to the zones the capacity of producing its own fuel, making a mix of LPG and Blast Furnace Gas, in a proportion so that the level of flow rate are maximized, resulting in improvement of burners performance in the low firing condition. The work has begun with the problem study, field measurements, discussion about control strategies and simulations of control situations. After definition of the new strategy and its implementation on the control system, a schedule tests has begun initially without products. After that the products were introduced in a gradual way in order to maintain the production and quality levels. This new strategy generates a reduction of 2.85% in the global energetic specific consumption. This efficiency improvement, allied to the lower cost fuel use priority, has brought a reduction of 7.16% in the global LPG specific consumption, resulting in an annual cost reduction of 1.77 millions of reais. Additionally, there was also a slab heating quality improvement, an increase in atmosphere stability and in the furnace response time during temperature transitions.

Keywords

Forno de reaquecimento; Economia de energia; Mistura de gases; Controle de potência.

Reheating furnace; Energy saving; Gas mixing; Thermal power control.