Modelagem, controle e otimização do processo dos fornos de reaquecimento de placas

• Autor(a) principal: Teixeira,Bruno Otávio Soares
• Data de Publicação: 2007
• Outros Autores: Jota,Fábio Gonçalves, Teixeira,Marcos Henrique
• Tipo de documento: Artigo
• Idioma: por
• Título da fonte: Sba: Controle & Automação Sociedade Brasileira de Automatica
• Texto Completo: http://old.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-17592007000100006
• topic: Forno de reaquecimento; modelagem matemática; controle avancado; melhoria de desempenho

Fornos de reaquecimento são comumente utilizados na indústria siderúrgica para aquecimento das placas de aço produzidas pelo processo de lingotamento. Essas placas devem ser reaquecidas, uniformemente, seguindo um perfil apropriado, de forma que elas tenham as propriedades mecânicas e metalúrgicas requeridas para sua laminação. Além disso, é desejável um controle dinâmico de temperatura nos fornos de reaquecimento satisfatório para que se reduza o consumo de combustível, já que tal consumo é responsável pela parcela mais onerosa dos custos de operação do processo de laminação a quente. Este trabalho apresenta melhorias desenvolvidas no controle dinâmico dos Fornos de Reaquecimento de Placas da Linha de Tiras a Quente da Usiminas. Para isso, foi utilizada uma metodologia que consistiu na modelagem experimental, projeto, re-sintonia de controladores PI e PID, e estudo de estratégias de controle avançado (controles antecipatório e chaveado e preditor de Smith) para as principais malhas de vazão e temperatura que compõem o processo. A Matriz de Ganhos Relativos (MGR) foi utilizada para avaliar o melhor emparelhamento das variáveis de controle e o acoplamento das zonas. Com o desenvolvimento deste trabalho, de acordo com os resultados de diversos testes em malha fechada, observaram-se uma melhoria de desempenho nas malhas e um ganho de eficiência nos controles, responsáveis por uma redução mensal de 3,7% no consumo do combustível, o que representa uma economia mensal média aproximada de 182 mil litros de óleo.