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Relatório fornos

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Text of Relatório fornos

  • SUMRIO

    1. INTRODUO ............................................................................................................ 3

    2. REVISO BIBLIOGRAFICA ..................................................................................... 3

    2.1. CLASSIFICAO DOS FORNOS DE REAQUECIMENTO ............................. 3

    2.1.1. FORNO DE REAQUECIMENTO DO TIPO EMPURRADOR (PUSHER) . 4

    2.1.2. FORNO DE REAQUECIMENTO DO TIPO SOLEIRA MVEL

    (WALKING HEARTH) ............................................................................................ 5

    2.1.3. FORNO DE REAQUECIMENTO DO TIPO VIGA MVEL (WALKING

    BEAM) ...................................................................................................................... 6

    2.2. ZONAS DE CONTROLE DOS FORNOS DE REAQUECIMENTO .................. 8

    2.2.1. CLASSIFICAO DAS ZONAS DE REAQUECIMENTO ........................ 8

    2.3. COMBUSTVEIS UTILIZADOS ......................................................................... 9

    2.4. BALANO TRMICO DOS FORNOS ............................................................. 10

    2.4.1. PERDAS DE CALOR PELAS PAREDES E ABBADA .......................... 10

    2.4.2. PERDAS DE CALOR POR PORTAS E ABERTURAS NAS PAREDES

    DOS FORNOS ........................................................................................................ 10

    2.4.3. PERDAS DE CALOR POR GUA DE REFRIGERAO ....................... 10

    2.4.4. PERDAS DE CALOR PELOS GASES DE COMBUSTO (FUMOS) ...... 10

    2.4.5. PERDA DE CALOR PELA ENTRADA DE AR FRIO ............................... 11

    2.4.6. CALOR TIL ............................................................................................... 11

    2.5. FORNOS DE REAQUECIMENTO DE TARUGOS PARA LAMINAO

    LOCALIZADOS NA UNIDADE GERDAU COSGUA .......................................... 12

    2.5.1. FORNO DE REAQUECIMENTO PARA LAMINAO 1 ....................... 12

    2.5.2. FORNO DE REAQUECIMENTO PARA LAMINAO 2 ....................... 14

    2.5.3. FORNO DE REAQUECIMENTO PARA LAMINAO 3 ....................... 15

    3. REFERNCIA BIBLIOGRFICA ............................................................................ 18

  • NDICE DE FIGURAS

    Figura 1 - Representao esquemtica de uma clula de laminao. ............................... 3

    Figura 2 - Aquecimento do tarugo no interior de fornos do tipo Pusher. ......................... 4

    Figura 3 - Corte longitudinal de um forno de reaquecimento para laminao do tipo

    Empurrador com aquecimento superior. .......................................................................... 5

    Figura 4 - Forno de reaquecimento para laminao tipo Soleira Mvel. ......................... 5

    Figura 5 - Entrada de calor sobre os tarugos em um forno do tipo Soleira Mvel. .......... 6

    Figura 6 - Movimento sucessivo da carga no forno contnuo. ......................................... 6

    Figura 7 - corte longitudinal de um forno de reaquecimento com aquecimento superior e

    inferior; entrada de calor sobre os tarugos em um forno do tipo Viga Mvel (Walking

    Beam). .............................................................................................................................. 6

    Figura 8 - Vista superior de um forno de reaquecimento do tipo Viga Mvel (Walking

    Beam). .............................................................................................................................. 7

    Figura 9 - Vista esquemtica do interior de um forno de reaquecimento de tarugos. ...... 8

    Figura 10 - Esquematizao do Balano trmico de um forno de reaquecimento para

    laminao com o uso de recuperador de calor. ............................................................... 11

    Figura 11 - Fluxograma do enfornamento ao desenfornamento na Laminao-1. ......... 13

    Figura 12 - Fluxograma do enfornamento ao desenfornamento na Laminao-2. ......... 14

    Figura 13 - Fluxograma do enfornamento ao desenfornamento na Laminao-3. ......... 16

    NDICE DE TABELAS

    Tabela 1 - Comparativo entre os tipos de fornos de reaquecimento. ............................................ 7

    NDICE DE EQUAES

    Equao 1 - Balano trmico de um forno de reaquecimento de tarugo sem a presena

    de um recuperador de calor. ........................................................................................... 12

    Equao 2 - Parcela do balano trmico dos fumos com a presena de um recuperador

    de ar. ............................................................................................................................... 12

    Equao 3 - Equao completa do balano trmico de um forno de reaquecimento com a

    presena de um recuperador de calor. ............................................................................ 12

  • 3

    1. INTRODUO

    Com a ascenso das Indstrias Siderrgicas, veio a produo em alta escala

    devido demanda cada vez maior por alta qualidade e, principalmente, por baixos

    custos. No processo de laminao a quente, uma das etapas mais importantes o

    reaquecimento do ao, pois necessrio para que o mesmo apresente alta plasticidade,

    tanto no incio, quanto no fim do processo de laminao. nessa fase que tarugos,

    placas e blocos adquirem a temperatura que ir garantir boas condies para a

    laminao e a qualidade superficial do produto, pois os tarugos, tais como recebidos da

    Aciaria, encontram-se frios ou com temperaturas inadequadas para serem deformados

    por laminao. A figura 1 representa esquematicamente uma clula de laminao.

    Figura 1- Representao esquemtica de uma clula de laminao.

    Os fornos de reaquecimento para a laminao so equipamentos revestidos com

    materiais refratrios e de grandes dimenses. Sua funo reaquecer os tarugos,

    controladamente, at a faixa de temperaturas adequada (1.100C a 1.250C) ao processo

    de laminao.

    2. REVISO BIBLIOGRAFICA

    2.1. CLASSIFICAO DOS FORNOS DE REAQUECIMENTO

    Existem quatro tipos de fornos de reaquecimento utilizados no processo de

    laminao, os fornos contnuos, os fornos estacionrios ou de carga, os fornos rotativos

    e os fornos induo. Como a Gerdau utiliza apenas fornos contnuos no processo de

    laminao, este relatrio tratar somente dos mesmos. Os Fornos contnuos so aqueles

    nos quais tanto o carregamento quanto o descarregamento de tarugos so executados

    continuamente. Estes fornos so classificados de acordo com o deslocamento dos

  • 4

    tarugos, sendo divididos, basicamente, em dois tipos: o empurrador (pusher), onde os

    tarugos so colocados na extremidade de carregamento e avanam ao longo do eixo do

    forno por um sistema empurrador, com movimentos de carga-e-empurre, e o com viga

    ou soleira mvel (walking beam ou walking hearth), onde o material transportado

    atravs do forno por movimentos sucessivos de levanta-avana-abaixa.

    2.1.1. FORNO DE REAQUECIMENTO DO TIPO EMPURRADOR (PUSHER)

    Os fornos do tipo Pusher (Empurrador) caracterizam-se pelo fato de que para

    cada pea carregada uma descarregada, ou seja, cada tarugo carregado empurrado

    contra o tarugo anterior e toda carga se desloca continuamente em direo

    extremidade de desenfornamento. Apresentando esse tipo de deslocamento, verifica-se

    que esse tipo de forno dever sempre estar totalmente carregado.

    O baixo custo desse tipo de forno e de sua manuteno em relao aos demais

    so as principais vantagens apresentadas, porm estes fornos so de baixa

    produtividade, pois a transferncia de calor ocorre, somente, em uma nica face do

    tarugo quando o aquecimento superior, como ocorre nos fornos da Laminao 1, na

    Gerdau Cosgua. Portanto, os tarugos devem permanecer no interior desses fornos, para

    alcanar a temperatura adequada para o processo de laminao, por um tempo superior

    do que nos demais, por isso a baixa produtividade, a figura 2 mostra o fato comentado.

    Existe tambm o risco do material colar na soleira ou as peas colarem umas nas

    outras, esse fenmeno de colamento est sempre associado a uma m combusto. Como

    a carga empurrada por um percurso de 20 metros ou mais, ela apresenta uma tendncia

    a se desviar da linha de centro e se deslocar em direo a uma das paredes. Essa

    situao deve ser constantemente monitorada, pois o atrito frequente leva destruio

    da parede e interrupo da produo por vrios dias.

    Figura 2- Aquecimento do tarugo no interior de fornos do tipo Pusher.

  • 5

    A figura 3 apresenta o corte longitudinal esquemtico de fornos do tipo

    empurrador com queimadores superiores. Os tarugos ao percorrem todo o interior do

    forno alcanaram a temperatura adequada.

    Figura 3- Corte longitudinal de um forno de reaquecimento para laminao do tipo Empurrador com aquecimento

    superior.

    2.1.2. FORNO DE REAQUECIMENTO DO TIPO SOLEIRA MVEL

    (WALKING HEARTH)

    Este tipo de forno apresenta soleiras fixas e moveis, sendo o nmero de fixas

    igual ao nmero de mveis + 1. Estas soleiras so responsveis pela movimentao dos

    tarugos no interior do forno desde o enfornamento at o desenfornamento, como mostra

    a figura 4.

    Figura 4- Forno de reaquecimento para laminao tipo Soleira Mvel.

    Estes tipos de fornos apresentam uma grande vantagem em relao aos fornos

    Pusher com aquecimento superior, pois a taxa de transferncia de calor entre o forno e o

    tarugo aumenta consideravelmente devido o espao deixado entre os tarugos, onde

    agora, ao contrrio de uma nica face do tarugo, no caso do Pusher, sero trs faces

    livres para que ocorra a transferncia de calor, como mostra a figura 5, ou seja, a

    produtividade desse tipo de forno aumenta consideravelmente.

  • 6

    Figura 5- Entrada de calor sobre os tarugos em um forno do tipo Soleira Mvel.

    O material nesse tipo de forno transportado atravs por movimentos sucessivos

    de levanta-avana-abaixa. A repetio desse movimento desloca a carga de tarugos a

    uma distncia chamada passo do forno, como mostra a figura 6, possibilitando aos

    tarugos ficarem afastados uns dos outros por uma distncia determinada.

    Figura 6- Movimento sucessivo da carga no forno contnuo.

    2.1.3. FORNO DE REAQUECIMENTO DO TIPO VIGA MVEL (WALKING

    BEAM)

    Este tipo de forno superou todas as dificuldades presentes no forno de soleira

    mvel, pois permitiu o aquecimento do material atravs do uso de quimadores tanto na

    parte superior quanto na parte inferior do forno. Este fato permitiu a reduo do tempo

    de permanncia no forno, o que melhorou ainda mais a produtividade, pois as quatro

    faces do tarugo passaram a participar da transferncia de calor, como mostra a figura 7.

    Figura 7- corte longitudinal de um forno de reaquecimento com aquecimento superior e inferior; entrada de calor

    sobre os tarugos em um forno do tipo Viga Mvel (Walking Beam).

    As vigas que sustentam o material so refrigerdas com gua o que acarreta uma

    grande desvantagem em termos de rendimento quando comparado ao soleira mvel.

  • 7

    Tanto nos fornos de soleira mvel quanto no de viga mvel devido ao espao entre as

    partes fixas e as mveis, gases da combusto podem escapar. Portanto, a adio de um

    selo de gua impede esse vazamento de gases ou fumos. A figura 8 mostra a vista

    superior de um forno do tipo viga mvel.

    Figura 8- Vista superior de um forno de reaquecimento do tipo Viga Mvel (Walking Beam).

    Abaixo est presente a tabela 1 que faz as comparaes entre as caracteristicas

    dos fornos de reaquecimento contnuo para laminao do tipo Empurrador (Pusher) e de

    Soleira e Viga Mvel (Walking Hearth e Walking Beam).

    Tabela 1- Comparativo entre os tipos de fornos de reaquecimento.

    FORNO TIPO EMPURRADOR FORNO TIPO VIGA OU SOLEIRA

    MVEL

    Construo mais simples, menor nmero de

    peas

    Construo mais complexa, maior nmero

    de dispositivos mecnicos mveis

    Custo de Instalao Inferior Custo de instalao superior

    Dificuldade em obter uniformidade de

    temperatura nos tarugos

    Facilidade em obter homogeneizao da

    temperatura

    Tempo necessrio para que o ponto mais

    frio da seco do tarugo atinja a temperatura

    de desenfornamento (Ta) maior

    (Aquecimento superior)

    (Ta) menor graas ao aquecimento superior

    e inferior:

    (. +. ) = 1 4 (. )

    Maior rendimento trmico Rendimento Trmico Inferior

    No podem ser descarregados durante uma

    parada longa

    Podem ser completamente descarregados em

    uma parada longa

    Custo de manuteno inferior Custo de manuteno superior

  • 8

    2.2. ZONAS DE CONTROLE DOS FORNOS DE REAQUECIMENTO

    Os fornos possuem comumente 3 zonas de aquecimento: pr-aquecimento,

    aquecimento e homogeneizao, sendo que ainda existe a zona convectiva, porm nessa

    zona no existem queimadores. As duas ltimas, aquecimento e homogeneizao,

    podem ainda apresentar subdivises dependendo da estrutura do forno.

    Figura 9- Vista esquemtica do interior de um forno de reaquecimento de tarugos.

    Na Figura 9, os tarugos ao serem enfornados passam primeiro pela zona de pr-

    aquecimento, em seguida pela zona de aquecimento e, por fim, pela zona de encharque,

    onde so desenfornados.

    2.2.1. CLASSIFICAO DAS ZONAS DE REAQUECIMENTO

    2.2.1.1. Zona Convectiva

    Tambm denominada de booster (ou sem queimadores), o calor residual dos

    fumos parcialmente transferido para o material inicial que ainda est frio. Nela, a

    transmisso de calor para os tarugos se d por conveco, atravs do calor residual dos

    fumos que parcialmente transferido para o material em processamento.

    2.2.1.2. Zona De Preaquecimento

    Serve para pr-aquecer o material a uma temperatura intermediria. Nessa regio

    j so utilizados queimadores, onde a transferncia de calor passa a ocorrer por

    radiao.

    2.2.1.3. Zona De Aquecimento

    Regio onde ocorre a transmisso da maior quantidade de calor para os tarugos.

    Com isso, o material atinge em sua superfcie uma temperatura bem prxima da

    temperatura final de aquecimento. Nesta zona, a transferncia de se d principalmente

    por radiao de calor a partir dos refratrios das paredes e das chamas dos queimadores.

    Esta etapa a que fornece a maior quantidade de calor aos tarugos.

  • 9

    2.2.1.4. Zona de encharque

    Tambm chamada de zona de homogeneizao o. Neste trecho assegurado que

    haja a distribuio homognea de temperatura entre o ponto mais quente e o mais frio

    de cada tarugo. O calor na zona de encharque transferido de duas maneiras: por

    radiao, que vai dos refratrios e das chamas dos queimadores para os tarugos; e por

    conduo, da superfcie dos tarugos para o seu interior. Esta a zona do forno onde se o

    desenfornamento dos tarugos aquecidos.

    2.3. COMBUSTVEIS UTILIZADOS

    A maioria dos combustveis utilizados em aplicaes de reaquecimento so

    composies de vrios hidrocarbonetos ou de combustveis base de carbono, que esto

    disponveis comercialmente na forma gasosa ou lquida, porm quando na forma lquida

    ou slida os combustveis precisam ser gaseificados, cujo processo mais utilizado a

    atomizao, por isso os combustveis gasosos so os preferidos para uso nos fornos de

    reaquecimento, pois queimam instantaneamente. Dos combustveis gasosos, os que

    mais interessam indstria so o gs natural (GN), o gs liquefeito de petrleo (GLP) e

    o gs de alto forno (GAF), porm o GN o gs mais largamente utilizado como

    combustvel em fornos de laminao. O gs natural composto por hidrocarbonetos de

    ligao simples, os chamados alcanos, no qual os nomes so em funo do nmero de

    tomos de carbono na molcula. O metano o alcano primrio e constituinte principal

    (> 90%) de qualquer composio de gs natural. Outros alcanos na srie esto presentes

    em quantidades muito menores. As principais caractersticas e propriedades do GN so

    as seguintes:

    Requer apenas 5% de excesso de ar para a queima tima;

    Em geral apresenta 90% de Metano (CH4);

    Elevado Poder Calorfico Inferior (PCI), quantidade de calor produzida pela

    combusto de uma unidade de volume do combustvel, de 8.400 a 9.100 Kcal/Nm3;

    Tende a dissipar-se com facilidade;

    Temperatura de 720C como a temperatura segura de autoignio;

    Superviso da chama realizada atravs de eletrodos de ionizao ou clula

    ultravioleta.

  • 10

    2.4. BALANO TRMICO DOS FORNOS

    As perdas de calor pelos fornos podem acontecer de cinco formas distintas,

    variando de acordo com a maneira pela qual a perda ocorre. So elas: pelas paredes e

    abbada, por portas e aberturas nas paredes dos fornos, por gua de refrigerao, pelos

    gases de combusto (fumos) e pela entrada de ar frio.

    2.4.1. PERDAS DE CALOR PELAS PAREDES E ABBADA

    Uma parte do calor introduzido no interior dos fornos perdida por conduo

    (Qparedes), atravs dos refratrios e isolantes das paredes e abbada dos fornos. Uma

    forma de reduzir esse tipo de perda melhorar a capacidade de isolamento trmico,

    como refratrios de baixa densidade, isolantes leves e mantas isolantes, ou seja,

    materiais com menor condutividade trmica.

    2.4.2. PERDAS DE CALOR POR PORTAS E ABERTURAS NAS PAREDES

    DOS FORNOS

    Atravs de aberturas e portas, parte do calor se perde por radiao (Qportas).

    Ela ocorre no momento de carregamento ou descarregamento dos tarugos. Para reduzir

    essa perdal, as portas dos fornos devem ser abertas to somente pelo tempo necessrio

    operao de carga ou descarga e fechadas imediatamente aps as operaes.

    2.4.3. PERDAS DE CALOR POR GUA DE REFRIGERAO

    De acordo com o tipo de forno e do tipo de aquecimento utilizado, podem existir

    tubos, vigas, caixas e selos dgua, resfriados por gua no interior dos fornos. Esses so

    pontos de grandes perdas de calor. Para diminuir essas perdas de calor pela gua de

    refrigerao de partes dos fornos (Qrefrig) preciso revestir as partes metlicas

    resfriadas por gua com materiais isolantes trmicos.

    2.4.4. PERDAS DE CALOR PELOS GASES DE COMBUSTO (FUMOS)

    onde ocorre a maior perda de calor nos fornos. Os fumos atingem

    temperaturas da ordem de 900C a 950C e, devido a seu grande volume, carregam

    consigo grandes quantidades de calor. Mesmo em fornos bem projetados, a quantidade

    de calor perdida (Qfumos) da ordem de 40% a 45% da quantidade de calor

    introduzida nos fornos pela queima do combustvel. A maneira de reduzir esse prejuzo

    recuperar parte do calor contido nos fumos para aquecer o ar de combusto. No

    entanto, a quantidade de calor contida no ar (Qar) no um acrscimo de energia

    trmica introduzida no forno, mas apenas a recuperao de parte do calor que seria

  • 11

    perdido junto com os gases queimados. Com um recuperador corretamente projetado e

    operado, pode-se reaver de 40% a 60% do calor originalmente contido nos fumos.

    2.4.5. PERDA DE CALOR PELA ENTRADA DE AR FRIO

    Caso a presso interna dos fornos seja menor que a presso atmosfrica, ocorre a

    entrada de ar frio da atmosfera para o interior dos fornos. Esse ar, chamado de ar falso,

    aquecido pelo calor interno do forno, roubando, assim, parte do calor gerado pela

    queima do combustvel.

    Esse tipo de perda (Qfalso) responsvel por gerar problemas na diminuio de

    temperatura em partes dos tarugos, normalmente nas pontas. Para evitar a entrada de ar

    frio nos fornos, estes devem trabalhar com presso ligeiramente acima da presso

    atmosfrica.

    2.4.6. CALOR TIL

    a quantidade de calor que deve ser fornecida carga de tarugos a fim de

    aquec-los desde a temperatura com que foram carregados no forno, at a temperatura

    de desenfornamento. Observa-se que enfornando os tarugos a mais alta temperatura

    possvel, a quantidade de calor til necessria para aquec-los se reduz bastante,

    representando uma grande economia no consumo de combustvel. O calor til

    necessrio para aquecer 1 kg de ao at 1.250C, considerando as vrias temperaturas

    de enfornamento, calculado pela seguinte frmula: Qu = Qdesenf - Qenform.

    A figura 10 abaixo ilustra o esquema de balano trmico dos fornos de

    reaquecimento:

    Figura 10- Esquematizao do Balano trmico de um forno de reaquecimento para laminao com o uso de

    recuperador de calor.

  • 12

    Quando no existe a presena de uma recuperador de calor, o balano trmico

    pode ser escrito como mostra a equao 1:

    Equao 1- Balano trmico de um forno de reaquecimento de tarugo sem a presena de um recuperador de calor.

    + = Qu + Qparedes + Qportas + Qrefrig + Qar falso + Qfumos (total)

    Havendo a presena de recuperador de calor para aquecer o ar de combusto,

    tem-se a equao 2:

    Equao 2- Parcela do balano trmico dos fumos com a presena de um recuperador de ar.

    () = Qfumos (perdido) + Qar(recuperado)

    O que leva a equao 3:

    Equao 3- Equao completa do balano trmico de um forno de reaquecimento com a presena de um recuperador

    de calor.

    = Qu + Qparedes + Qportas + Qrefrig + Qar falso + Qfumos (perdidos)

    Isso mostra que, nos fornos em que usado recuperador de calor para pr-

    aquecer o ar de combusto, a quantidade de calor fornecida pela queima do combustvel

    pode ser menor do que aquela fornecida nos fornos em que no h recuperador, da a

    grande importncia desse equipamento no rendimento de fornos de reaquecimento para

    laminao, pois so trocadores de calor que utilizam os gases de combusto para

    aquecer o ar que ser injetado no forno.

    2.5. FORNOS DE REAQUECIMENTO DE TARUGOS PARA LAMINAO

    LOCALIZADOS NA UNIDADE GERDAU COSGUA

    2.5.1. FORNO DE REAQUECIMENTO PARA LAMINAO 1

    Na verdade a Lam-1 na unidade Gerdau Cosgua composta por dois fornos de

    reaquecimento do tipo Empurrador (Pusher), ambos com aquecimento superior. Os

    tarugos so enfornados a frio pela entrada frontal dos fornos e so desenfornados pela

    lateral dos fornos atravs do acionamento de Lanas Extratoras (Peel Bars), ao sair dos

    fornos os tarugos vo para o elevador de tarugos, ondes estes so levados at os

    caminhos de rolos para que se inicie o processo de laminao.

  • 13

    2.5.1.1. Sequncia desde o Enfornamento at o Processo de Laminao Lam-1

    Figura 11- Fluxograma do enfornamento ao desenfornamento na Laminao-1.

    2.5.1.2. Caractersticas dos Fornos Lam-1

    O ano de instalao dos fornos: 1972;

    Cada forno possui 8 queimadores, 4 para cada uma das duas zonas de

    aquecimento presentes (Aquecimento e Encharque);

    Temperatura na zona de aquecimento: 1250 C

    Temperatura na zona de encharque: 1195 C;

    Combustvel utilizado: Gs Natural;

    Capacidade mxima: 2x35 ton/h;

    Taxa de aquecimento mdio: 2x30 ton/h;

    Velocidade de carregamento: 2x55 tarugos/h;

    Material de carregamento: 130x130x4350 mm, 577 Kg, SAE 1006-1045;

    Operao padro: 365 dias/ano, 650 h/ms;

    Produo: 260000 ton/ano;

    Taxa de operao anual: 71,5%

    Temperatura de enfornamento: temperatura ambiente (25C < t < 200C);

    Os tarugos chegam at a entrada frontal dos fornos atravs de caminhos de

    rolos.

    Estando frente do forno o tarugo empurrado para o

    seu interior.

    Os tarugos vo sendo enfornados at que se

    atinja a capacidade mxima (200 tarugos).

    Durante o carregamento dos fornos os tarugos so

    empurrados atravs de toda a extenso dos fornos, passando pelas duas zonas

    de aquecimento.

    Quando o primeiro tarugo a ser enfornado chegar ao

    final do forno, tendo alcanado a temperatura adequado, o mesmo ser

    desenfornado.

    o tarugo desenfornado pela lateral do forno

    atravs do acionamento de uma lana extratora.

    O tarugo levado at o elevador de tarugos e outro

    tarugo e enfornado, mantendo, assim, os 200

    tarugos.

    O elevador de tarugos leva o tarugo at o

    transportador de rolos para que se inicie o processo de

    laminao

    Processo de laminao na Lam-1 iniciado

  • 14

    Temperatura de desenfornamento: 1150 C;

    Utilizao de recuperador de ar: Temperatura na entrada de 900C, temperatura

    na sada de 400C;

    Os fornos dividem a mesma Chamin, que devido ao efeito Venturi da qual a

    mesma utiliza capaz de possuir pequena altura (Presso do forno > Presso da

    Chamin = fumos em direo chamin).

    2.5.2. FORNO DE REAQUECIMENTO PARA LAMINAO 2

    O forno de reaquecimento presente na Laminao 2 na Gerdau Cosgua do tipo

    Soleira Mvel (Walking Hearth), portanto com uma produtividade superior ao da

    Laminao 1. Os tarugos podem ser enfornados a frio (t 200C), morno (200C < t

    400C) e/ou a quente (t > 400C) pela entrada frontal do forno e so desenfornados pela

    lateral atravs do acionamento de uma Lana Extratora (Peel Bar). Ao sair do forno o

    tarugo transportado via caminhos de rolos para que se inicie o processo de laminao

    na Lam-2.

    2.5.2.1. Sequncia Desde O Enfornamento At O Processo De Laminao Lam-2

    Figura 12- Fluxograma do enfornamento ao desenfornamento na Laminao-2.

    O tarugo chega at a entrada frontal do forno via caminhosr de rolos.

    Estando frente do forno o tarugo empurrado

    para o seu interior.

    Os tarugos vo sendo enfornados e

    movimentados pelas soleiras moveis atravs

    do movimento de levanta-avana-abaixa.

    Os tarugos percorrem todo o interior do forno,

    passando pelas 5 zonas de aquecimento presentes.

    Quando o tarugo enfornado chegar ao final do forno, tendo alcanado a temperatura adequado,

    o mesmo ser desenfornado.

    o tarugo desenfornado pela lateral do forno

    atravs do acionamento da lana extratora.

    O tarugo , ento, levado via caminhos de rolos.

    Processo de laminao na Lam-2 iniciado, lembrando que o

    lamindador apresenta dois veios (familia 5,50 e

    6,630 mm)

  • 15

    2.5.2.2. CARACTERISTCAS DOS FORNOS LAM-2

    O ano de instalao: 1972;

    O forno possui 32 queimadores para compor as 5 zonas de aquecimento

    presentes (zona 5 = Pr aquecimento com 10 queimadores, zona 4 = Aquecimento com

    10 queimadores e zonas 1, 2 e 3 = Encharque com 4 queimadores em cada uma das 3

    zonas);

    Temperatura na zona de pr-aquecimento: 1230 C

    Temperatura na zona de aquecimento: 1250 C

    Temperatura na zona de encharque: 1195 C;

    Combustvel utilizado: Gs Natural;

    Capacidade mxima: 125 ton/h;

    Taxa de aquecimento mdio: 110 ton/h;

    Velocidade de carregamento: 4 m/min;

    Material de carregamento: 130x130x14100 mm, 1827 Kg, SAE 1006-1045;

    Operao padro: 365 dias/ano, 650 h/ms;

    Taxa de operao anual: 90,2%

    Produo: 816000 ton/ano;

    Temperatura de enfornamento: temperatura ambiente (25C);

    Temperatura de desenfornamento: 1120 C;

    Utilizao de recuperador de ar: Temperatura na entrada de 900C, temperatura

    na sada de 480C, temperatura 27 C do ar frio e de 420 C do ar quente no

    recuperador;

    gua de resfriamento: 27 C na entrada e 35 C na sada;

    O forno utiliza o mesmo tipo de chamin encontrada nos fornos da Laminao 1.

    2.5.3. FORNO DE REAQUECIMENTO PARA LAMINAO 3

    O forno de reaquecimento presente na Laminao 3 na Gerdau Cosgua do

    mesmo tipo da laminao 2, ou seja, do tipo Soleira Mvel (Walking Hearth). Os

    tarugos podem ser enfornados a frio pela entrada frontal do forno e so desenfornados

    pela lateral atravs do acionamento de uma Kick-Off Machine, que transfere o tarugo

    para caminhos de rolos, refrigerados, presentes no interior do forno. Ao sair do forno o

    inicie-se o processo de laminao do tarugo na Lam-3.

  • 16

    2.5.3.1. Sequncia Desde O Enfornamento At O Processo De Laminao Lam-3

    Figura 13- Fluxograma do enfornamento ao desenfornamento na Laminao-3.

    2.5.3.2. CARACTERISTCAS DOS FORNOS LAM-3

    O ano de instalao do forno: 1999;

    O forno possui 99 queimadores para compor as 7 zonas de aquecimento

    presentes (Pr aquecimento com 32 queimadores, Aquecimento com 40 queimadores e

    Encharque com 27 queimadores);

    Temperatura na zona de pr-aquecimento: 650-980 C

    Temperatura na zona de aquecimento: 1080-1350 C

    Temperatura na zona de encharque: 1080-1250 C;

    Combustvel utilizado: Gs Natural;

    Capacidade mxima: 100 ton/h;

    Taxa de aquecimento mdio: 30 ton/h;

    Velocidade de carregamento: 4 m/min;

    Material de carregamento: (100x100)/(130x130)/ (160x160) x 10400/12000 mm,

    980 a 2400Kg, SAE 1011-1070 / 5160;

    Operao padro: 365 dias/ano, 600 h/ms;

    O tarugo chega at a entrada frontal do forno via

    caminhosr de rolos.

    Estando frente do forno o tarugo pesado e

    empurrado para o seu interior.

    Os tarugos vo sendo enfornados e

    movimentados pelas soleiras moveis atravs do

    movimento de levanta-avana-abaixa.

    Os tarugos percorrem todo o interior do forno,

    passando pelas 7 zonas de aquecimento presentes.

    Quando o tarugo enfornado chegar ao final do forno, tendo alcanado a temperatura adequado, o mesmo ser desenfornado.

    o tarugo desenfornado pela lateral do forno

    atravs do acionamento de uma Kick-off machine, que

    transfere o tarugo para caminhos de rolos

    refrigerados.

    O tarugo , ento, levado via caminhos de rolos.

    Processo de laminao na Lam-3

    iniciado.

  • 17

    Produo: 180000 ton/ano;

    Taxa de operao anual: 83%

    Temperatura de enfornamento: temperatura ambiente (30C);

    Temperatura de desenfornamento: 1080-1180C;

    Utilizao de recuperador de ar: Temperatura na entrada de 450-630C,

    temperatura na sada de 250-350C, temperatura 30C do ar frio e de 350-400C do ar

    quente no recuperador;

    gua de resfriamento: 30C na entrada e 35-40C na sada;

    O forno utiliza o mesmo tipo de chamin encontrada nos fornos da Laminao 1.

  • 18

    3. REFERNCIA BIBLIOGRFICA

    Apostila Lam-213 Fornos de Reaquecimento;

    Apostila Lam-503 Fornos de Reaquecimento;

    DOS SANTOS, H. S. O. Minimizao do Custo Energtico de um Forno de

    Reaquecimento de Tarugos Utilizando Algoritmos Genticos. Dissertao de

    Mestrado, CEFET-MG, Belo Horizonte, MG, 2013.

    DA SILVA, R. C. Otimizao Energtico no Reaquecimento de Tarugos na

    Laminao de Fio-Mquina. Dissertao de Mestrado, Universidade Federal do Rio

    Grande do Sul - UFRGS, Porto Alegre, RS, 2012.

  • RELATRIO SOBRE OS FORNOS DE REAQUECIMENTO DE TARUGOS DA

    UNIDADES GERDAU COSIGUA

    Colaborador/Trainee: Pedro Polastri Patriota

    rea: Lam-1/Lam-2

    Setor: Apoio