Modelagem do perfil de temperatura na soleira de um forno de reaquecimento
por Manuela Paula
1. O trabalho consiste na construção do gradiente de temperatura ao longo dos materiais refratários que compõe a soleira de um forno de revenimento para diferentes temperaturas, enfatizando o equacionamento matemático dos fenômenos de transferência de calor envolvidos
2. Objetivos
2.1. Obter um perfil térmico ao longo da soleira de um forno de revenimento que reproduza aquele obtido em um forno industrial
2.2. Modelar matematicamente os fenômenos de transferência de calor no interior e exterior do forno
2.3. Validar o modelo com base em dados reais obtidos de um forno em operação
2.4. Definir uma temperatura ideal que a soleira do forno deve estar para promover um revenimento eficiente, dadas diferentes temperaturas de revenimento
2.5. Construir um programa que seja capaz de prever a temperatura da soleira com base na temperatura de revenimento
3. Motivação
3.1. É de relevância técnica devido à capacidade de prever as temperaturas da soleira, permitindo atuar preventivamente no processo de revenimento dos tubos
3.2. É de relevância científica pois detalha os fenômenos de transferência de calor envolvidos na operação de um forno de reaquecimento e obtém as equações que os regem
3.3. É de relevância gerencial pois permite calcular o tempo necessário para que a soleira atinja a temperatura ideal definida para cada revenimento, evitando tempo de espera excedente e, consequentemente, reduzindo o consumo de gás e os custos do processo
4. Desenvolvimento
4.1. Resumo
4.2. Introdução
4.3. Objetivos
4.4. Motivação
4.5. Conceitos Preliminares
4.5.1. Revenimento
4.5.2. Fornos de Reaquecimento
4.5.2.1. Fornos do tipo Walking-beam
4.5.3. Materiais Refratários e suas Propriedades
4.5.4. Fenômenos de Transferência de Calor
4.5.4.1. Sistemas Transientes
4.5.5. Modelagem de Volumes Finitos
4.6. Metodologia
4.6.1. Formulação do Modelo
4.6.1.1. Considerações
4.6.1.2. Condições de Contorno
4.6.1.3. Definição da Temperatura de Encharque
4.6.2. Apresentação do Modelo
4.6.2.1. Estudos de Caso
4.6.2.2. Programa de Simulação
4.7. Resultados
4.7.1. Validação do Modelo
4.7.2. Otimização do Tempo de Setup
4.7.3. Utilização do Programa