Por: SHEILLA CAROLINE DE LIMA (UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI (UFVJM)), Alexandre Soares dos Santos (UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI (UFVJM)), Thiago parente lima (UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI (UFVJM))
Resumo:
O Brasil é o maior produtor de carvão vegetal do mundo e 86,08 % de sua produção é aplicada na indústria metalúrgica. A cadeia de produção do insumo contém a etapa de resfriamento do forno, caracterizada por exibir um gasto excessivo de tempo. Em fornos de pequena capacidade, essa etapa é realizada pelo resfriamento natural do forno, com duração de 3 a 4 dias. Entretanto, reduzir o tempo da etapa de resfriamento requer a compreensão do processo de perda de calor do forno. O objetivo deste trabalho foi avaliar um modelo computacional simplificado do resfriamento natural de um forno circular do sistema fornos-fornalha. A transferência de calor por condução foi considerada nas paredes do forno, na massa de carvão e na região do solo. A perda de calor do forno para o ambiente foi representada pela troca de calor por radiação e convecção. No interior do forno foram consideradas as trocas radiativas entre as paredes e o leito de carvão. Nesse modelo, a transferência de calor por convecção no interior do forno foi desprezada para reduzir recursos computacionais. Como resultado, o tempo final da etapa de resfriamento exibiu um desvio de 2,86 °C e 16,251 °C a, respectivamente, 0,6 m e 1,7 m do piso. Logo, o modelo pode ser utilizado para prever o momento de abertura do forno. O modelo também apresentou um baixo custo computacional quando comparado aos modelos de convecção natural e conseguiu prever de forma satisfatória a temperatura ao longo do tempo na região inferior do forno.
