Otimização dos parâmetros do sistema elétrico de potência que alimenta um forno panela.

Abstract

Este trabalho trata do problema da baixa eficiência energética no processo de refino secundário do aço, realizado em um Forno Panela do (inglês, Ladle Furnace) (LF) com capacidade de 30 toneladas, pertencente a uma usina siderúrgica integrada de grande porte. Para isso, utiliza-se a modelagem matemática dos parâmetros de regulação do Sistema Elétrico de Potência (SEP), com foco no reator série e no transformador de saída do (LF), visando identificar a faixa de operação mais adequada para fornos de baixa produtividade. A análise considera indicadores operacionais e elétricos, tais como rendimento elétrico, fator de potência, potências útil, aparente, ativa e reativa, intensidade da corrente elétrica, taxa de aquecimento, comprimento do arco elétrico e o Índice de desgaste do refratário de panela (IR), com base na interação térmica gerada pela irradiação do arco elétrico. Serão apresentados os resultados e as discussões obtidas a partir da modelagem matemática para diferentes configurações de (Posição ou regulagem (TAP)) do transformador de saída e de (TAP) do reator série. A partir da análise das curvas de potência ou de características elétricas, será definida a melhor relação entre os (Posições ou regulagens (TAP’s)) do sistema, a qual será implementada em campo com o objetivo de validar a configuração que proporcione maior eficiência energética ao processo. Adicionalmente, serão demonstrados os ganhos operacionais, como a redução no tempo de refino power on e a diminuição no consumo específico de energia elétrica por tonelada de aço, após a aplicação dos ajustes nos parâmetros de regulação do (SEP), sendo feita uma comparação com os anos anteriores. Por fim, apresentam-se as conclusões obtidas e sugestões para trabalhos futuros, com destaque para a implementação da rinsagem automática e do controle em malha fechada no sistema de exaustão e limpeza de gases.