Fornos de reaquecimento

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CELSON EDUARDO PAULI LANIUS

REDUÇÃO DO CONSUMO DE GÁS NATURAL EM FORNO DE REAQUECIMENTO
DE TARUGOS DE AÇO

Monografia apresentada ao Departamento de
Engenharia Mecânica da Escola de Engenharia da
Universidade Federal do Rio Grande do Sul,
como parte dos requisitos para obtenção do
diploma de Engenheiro Mecânico.

Orientador: Prof. Dr. Francis Henrique Ramos França

Porto Alegre2010

Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Escola de Engenharia
Departamento de Engenharia Mecânica

REDUÇÃO DO CONSUMO DE GÁS NATURAL EM FORNO DE REAQUECIMENTO
DE TARUGOS DE AÇO
CELSON EDUARDO PAULI LANIUS

ESTA MONOGRAFIA FOI JULGADA ADEQUADA COMO PARTE DOS REQUISITOS
PARA A OBTENÇÃO DO DIPLOMA DE
ENGENHEIRO(A) MECÂNICO(A)
APROVADA EM SUA FORMA FINAL PELA BANCA EXAMINADORA DODEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA

Prof. Dr. Paulo Otto Beyer
Coordenador do Curso de Engenharia Mecânica
BANCA EXAMINADORA:

Prof. Dr. SÉRGIO LUIZ FREY
UFRGS / DEMEC

Prof. Dr. JORGE R. S. ZABADAL
UFRGS / DEMEC

Prof. Dr. FLÁVIO T. VAN DER LAAN
UFRGS / DEMEC

Porto Alegre
2010

AGRADECIMENTOS

Em primeiro lugar agradeço à minha família, que sempre foi meu forte nas horasdifíceis.
Muito obrigado Pai, Mãe e Mana!
ao meu orientador, Prof. Dr. Francis H. R. França, pela dedicação e ajuda dispensados durante
a realização deste trabalho.
à Dani, que faz parte da minha vida há muito tempo.
e por fim, aos meus amigos e colegas que sempre me incentivaram ao estudo, que sempre
estiveram ao meu lado desejando meu sucesso.

Este trabalho contou com apoio das seguintesentidades:
- Empresa GERDAU Aços Longos S.A.
- Sulfrax Soluções Térmicas, através da cotação SMT CO1536 Ver. 00 de 26/06/2010.

“Seu futuro depende basicamente das decisões que você toma hoje.”

LANIUS, C.E.P. Redução do Consumo de Gás Natural em Forno de Reaquecimento de
Tarugos de Aço. 2010. 29f. Monografia (Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia
Mecânica) – Departamento deEngenharia Mecânica, Universidade Federal do Rio Grande do
Sul, Porto Alegre, 2010.
RESUMO
O alto custo operacional de um forno de reaquecimento de tarugos de aço a gás natural
requer constantemente otimizações. Esses fornos são equipamentos que demandam alto
consumo de gás natural e que, a cada pequena melhoria, os resultados financeiros obtidos são
expressivos. O objetivo deste trabalho é avaliare propor alternativas objetivas e efetivas, para
implantação em curto prazo, para diminuir o consumo de gás natural em um forno do tipo
“Walking Heart”, para aquecimento de tarugos de aço. Pretende-se alcançar esse objetivo
iniciando com um estudo para conhecimento das práticas operacionais e do processo em si,
bem como usar os conceitos de transferência de calor para encontrar possíveismelhorias
físicas na parte estrutural do forno. Depois de propostas algumas soluções, a redução possível
no consumo é estimada, calculando-se o tempo de retorno do investimento.
PALAVRAS-CHAVE: Gás Natural, Forno, Isolamento Térmico, Reaquecimento, Trocador
de Calor, Laminação, Aço.

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LANIUS, C.E.P. Reduction on Consumption of Natural Gas on a Steel Billets
Reheating Furnace. 2010. 29f.Monografia (Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia
Mecânica) – Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal do Rio Grande do
Sul, Porto Alegre, 2010.
ABSTRACT
The high cost of operating a natural gas reheating furnace of steel billets requires
constantly optimization. These furnaces are systems that require high consumption of natural
gas and that, with each smallimprovement, the financial results are expressive. The objective
of this study is to evaluate and propose objective and effective alternatives, for deployment on
short notice, to reduce the consumption of natural gas in a furnace such as "Walking Heart",
for heating steel billets. It is intended to achieve this goal by starting with a study of
operational practices and knowledge of the process...
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