Publicação: Desenvolvimento de um modelo matemático e computacional de um forno de recozimento
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Resumo
Neste trabalho apresenta-se o desenvolvimento de um modelo matemático e computacional capaz de simular e controlar o processo de recozimento de tiras de aço silício no interior de um forno tipo túnel. A metodologia proposta simula o processo de combustão no alto-forno e o aquecimento da tira de aço que se move em seu interior. O algoritmo computacional de simulação e controle do forno RB2 (SIMCO - RB2) permite ao usuário a reprodução do processo de combustão, prevendo a composição, vazão e massa das fumaças a partir de parâmetros medidos no forno como vazão, pressão, temperatura e composição dos gases combustíveis. O programa também calcula a temperatura adiabática de chama e a temperatura de “set-point” no interior de cada zona do forno. Por fim, o usuário tem acesso à distribuição de temperatura na tira de aço em qualquer instante ou posição no interior do forno. Para se garantir a precisão do simulador, um procedimento de calibração do software, determinando o rendimento do recuperador de calor, do forno e do processo de combustão a partir de parâmetros medidos no forno é necessário. Esse processo de calibração, bem como a eficiência da metodologia proposta são apresentados através da análise de três testes experimentais nos quais modificam-se as condições no interior do forno. O software SIMCO -RB2 apresenta-se como uma ferramenta eficiente e poderosa para a simulação do processo de recozimento de chapas metálicas.
Abstract
This study presents the development of a mathematical and computational model í°r ,Qn and controlling of an annealing process of silicium Steel strip that occurs in d ing d w industrial furnace. Both the combustion process and the strip heating are simulate □ n* erfo energy and mass balances inside the industrial furnace. These balances are H g3$ considering important variables such as composition, temperature and pressbfe r
nC®®' components, adiabatlc flame and environmental temperature. Besides the ba^ optimization technique is implemented in order to estimate the temperature distribUtlO^iz(35 strip at any time. The optimization technique used is the golden section algorithm a least square error function based on difference of the experimental and temperature in two different locations of the strip. All steps of the software devel^^e presented hera: the combustion and annealing process, the energy and mass bala1106 s„jíe<> fundamentais of the optimization process. The efficiency of the software is then den’»1’ ü(,us through an analysis and application of data acquired from operational conditions in annealing lines of a Steel Company. This study is concluded showing a discussio" & uncertainty and error sources the can be present in the resuits The software S>MC°' seems to be a very powedui tool in the simuiation of metal annealing processes.
Palavras-chave
Forno, Otimização, Recozimento, Combustão, Temperatura, Industrial oven, Optimization, Annealing, Combustion, Temperature
Citação
CARVALHO, Solidônio Rodrigues de. Desenvolvimento de um modelo matemático e computacional de um forno de recozimento. 2003. 94 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2003.18
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