Estudos de caso na indústria de fornos a gás: de siderúrgicas a forjarias
Ao longo dos últimos 20 anos, a MONTE INTELLIGENCE forneceu projetos de fornos a gás para uma ampla gama de indústrias: siderúrgicas, forjarias, fundições, fabricantes de vasos de pressão, fabricantes de autopeças e muitas outras. Cada indústria possui seus próprios requisitos de processo, metas de produção e práticas operacionais. Permita-me apresentar alguns estudos de caso representativos que ilustram a diversidade das aplicações e as decisões de projeto que moldaram cada instalação.
Estudo de Caso 1: Forno de Reaquecimento de uma Siderúrgica
Uma siderúrgica no Sudeste Asiático produzia 500.000 toneladas de aço laminado a quente por ano, com uma máquina de lingotamento contínuo de 100 toneladas por hora alimentando um laminador de tiras a quente. O forno de reaquecimento existente, do tipo empurrador, tinha 30 anos, com queimadores de ar frio e uma eficiência de combustível de 35%. A siderúrgica desejava modernizá-lo com um forno de viga móvel moderno, com queimadores regenerativos e uma eficiência de combustível de 60%.
A MONTE INTELLIGENCE forneceu um forno de viga móvel com capacidade de 100 toneladas por hora, equipado com 8 queimadores regenerativos de cada lado (16 no total), 4 zonas de aquecimento e um sistema de controle baseado em CLP. O forno aquece placas de 200 a 250 mm de espessura, da temperatura ambiente até 1250 graus Celsius, em 60 a 75 minutos, com um consumo de combustível de 1,2 GJ por tonelada.
A melhoria na eficiência de combustível, de 35% para 60%, gera uma economia de 8 a 10 milhões de dólares por ano em custos com gás para a usina. As emissões de CO2 diminuem em 200.000 a 250.000 toneladas por ano. O forno foi comissionado em 2022 e opera com capacidade nominal há 18 meses, com disponibilidade acima de 98%.
Estudo de Caso 2: Forjaria com Forno de Lareira Móvel
Uma forjaria no Texas produzia 50.000 toneladas de componentes forjados por ano, com cargas variando de 10 a 100 toneladas. O forno de soleira móvel existente tinha 25 anos e apresentava dificuldades para atender aos requisitos de uniformidade de temperatura dos clientes da indústria aeroespacial. A forja precisava de um novo forno com uniformidade de temperatura de ± 5 graus Celsius em toda a sua carga de trabalho.
A MONTE INTELLIGENCE forneceu um forno de soleira móvel com capacidade para 150 toneladas, equipado com 6 zonas de controle, queimadores recuperativos de alta velocidade e revestimento interno em fibra cerâmica. O forno comporta cargas de até 6 m de largura x 5 m de altura x 12 m de comprimento, com temperatura máxima de operação de 950 graus Celsius.
A uniformidade da temperatura foi verificada com uma variação de mais ou menos 5 graus Celsius na temperatura de operação, considerando a maior variação em toda a carga de trabalho. O forno foi comissionado em 2023 e aprovado por três grandes clientes do setor aeroespacial para o tratamento térmico de componentes pré-usinados por forjamento.
Estudo de Caso 3: Forno de Recozimento de Fundição
Uma fundição na Índia produzia 30.000 toneladas de peças fundidas de ferro fundido nodular por ano, com uma mistura de peças pequenas (50 kg) e grandes (5 toneladas). O forno de recozimento existente era do tipo "top hat", com queimadores de ar frio e um tempo de ciclo de 30 a 36 horas por carga. A fundição queria reduzir o tempo de ciclo e o custo do combustível.
A MONTE INTELLIGENCE forneceu um forno de fundo móvel com capacidade de 100 toneladas, queimadores recuperativos de alta velocidade e um sistema de controle multizona. O forno aquece as peças fundidas a 920 graus Celsius para recozimento completo, com um tempo de ciclo de 18 a 24 horas por carga.
A melhoria na eficiência de combustível, de 30% para 50%, gera uma economia de US$ 1,5 milhão por ano em custos com gás para a fundição. A redução do tempo de ciclo de 30 para 22 horas aumenta a produção em 30% a 40%. O forno foi comissionado em 2024 e opera em sua capacidade nominal há 12 meses.
Estudo de Caso 4: Alívio de Tensão em Vasos de Pressão
Uma fabricante de vasos de pressão na Coreia do Sul produzia de 100 a 150 grandes vasos de pressão por ano, com diâmetros de até 6 m e pesos de até 300 toneladas. O forno de soleira móvel existente tinha capacidade limitada a 200 toneladas, e a fabricante precisava de um forno maior para atender ao crescente tamanho dos vasos para o mercado de GNL.
A MONTE INTELLIGENCE forneceu um forno de soleira móvel com capacidade para 400 toneladas, equipado com 8 zonas de controle, queimadores de baixo NOx e revestimento interno em fibra cerâmica. O forno comporta cargas de até 7 m de largura x 7 m de altura x 25 m de comprimento, com temperatura máxima de operação de 950 graus Celsius.
O forno é o maior forno de soleira móvel da Coreia do Sul e um dos maiores da Ásia. Os queimadores de baixo NOx mantêm as emissões de NOx abaixo de 50 mg por Nm³, bem dentro dos rigorosos padrões locais. A uniformidade da temperatura foi verificada com uma variação de mais ou menos 8 graus Celsius na temperatura de operação. O forno foi comissionado em 2025 e está atualmente em fase de aumento gradual da produção.
Estudo de Caso 5: Linha de Recozimento Contínuo para Tiras de Aço
Uma processadora de aço no Oriente Médio produzia 200.000 toneladas de tiras de aço laminadas a frio por ano, com larguras de até 1500 mm e espessuras de 0,3 a 2,0 mm. A linha de recozimento contínuo existente tinha 20 anos e apresentava dificuldades para atender aos requisitos de acabamento superficial dos clientes do setor automotivo.
A MONTE INTELLIGENCE forneceu uma linha de recozimento contínuo com forno horizontal, tubos radiantes a gás e atmosfera protetora de hidrogênio e nitrogênio. O forno aquece a tira a uma temperatura entre 750 e 850 graus Celsius, com uma velocidade de alimentação de 30 a 100 metros por minuto. O consumo da atmosfera é de 50 a 100 metros cúbicos por hora.
A nova linha produz uma superfície brilhante e livre de óxidos que atende às especificações automotivas. A eficiência de combustível é de 55 a 60%, estando entre as mais altas do setor para esse tipo de linha. A linha foi comissionada em 2023 e está operando em sua capacidade nominal há 18 meses.
Temas comuns
Ao analisar esses estudos de caso, vários temas comuns emergem:
Primeiramente, a eficiência energética dos modelos mais antigos de fornos a gás geralmente varia de 30 a 40%, enquanto os modelos modernos atingem de 50 a 65%. Essa diferença de eficiência representa uma redução de 30 a 50% no custo do combustível, o que amortiza o investimento inicial no novo forno em 2 a 5 anos.
Em segundo lugar, a uniformidade de temperatura dos modelos mais antigos geralmente varia entre ± 15 e 20 graus Celsius, enquanto os modelos modernos atingem uma variação de ± 5 a 10 graus Celsius. Essa melhoria na uniformidade abre novas oportunidades de negócios e reduz a taxa de rejeição de produtos existentes.
Em terceiro lugar, o sistema de controle em projetos mais antigos é tipicamente analógico ou digital de primeira geração, enquanto os projetos modernos utilizam controle baseado em CLP (Controlador Lógico Programável) com registro completo de dados e monitoramento remoto. A melhoria do sistema de controle possibilita a certificação do processo segundo normas internacionais (AMS 2750, CQI-9, ISO 9001) e proporciona a rastreabilidade exigida por clientes dos setores aeroespacial e automotivo.
Em quarto lugar, a tecnologia de queimadores em projetos mais antigos geralmente utiliza ar frio atmosférico ou baixa velocidade, enquanto os projetos modernos usam queimadores recuperativos ou regenerativos de alta velocidade. A simples modernização do queimador pode proporcionar uma economia de combustível de 20 a 50%, com um retorno do investimento em 12 a 24 meses.
Fale com a MONTE INTELLIGENCE sobre sua candidatura.
Para compradores que consideram um forno a gás para uma aplicação industrial específica, a equipe de engenharia da MONTE INTELLIGENCE pode analisar estudos de caso e recomendar uma configuração adequada ao processo, à capacidade de produção e ao fornecimento de gás disponível. Visite [link para o site].www.cnlymonte.com/products-gas-furnace.html Para obter especificações do produto e estudos de caso adicionais, entre em contato com helenxu@cnlymonte.com para discutir um projeto. O assunto é "Estudo de Caso de Forno a Gás", e inclua detalhes sobre seu setor, processo e meta de produção.
