| dc.description | O alumínio é o segundo elemento metálico mais abundante na crosta terrestre, e se tornou um grande competidor econômico devido a sua gama de aplicações, inclusive de engenharia, e por apresentar vantagens em relação a outros metais, como sua leveza, combinada à baixa relação massaresistência, alta durabilidade e infinita reciclagem, os quais são fatores que fizeram do alumínio e seus produtos responsáveis por quase 7 do PIB Industrial Brasileiro em 2019. Como matéria-prima, o alumínio pode passar por processos industriais gerando inúmeros produtos secundários, tais como latas, ferramentas, papel alumínio, elementos estruturais, caldeiras etc., e, a partir da versatilidade desses materiais, é possível que eles sejam utilizados em diversos campos de aplicação, como construção civil, transportes, embalagens, energia, máquinas e equipamentos, bens de consumo, entre outros. No entanto, sua alta maleabilidade e baixa dureza tornam necessário um processo industrial que altere suas propriedades físicas e mecânicas, a fim de atender sua aplicação final. Esse pode envolver etapas como refundição de alumínio primário, mistura com anteligas, solidificação em moldes e tratamento térmico, sendo esta última etapa responsável pela maior parte do consumo de energia elétrica do processo, se tornando, consequentemente, um gargalo da indústria de processamento de alumínio. Dessa forma, este trabalho aborda um problema real da indústria metalúrgica e propõe uma melhoria no aproveitamento energético, que resulta em redução no custo pela diminuição do consumo de energia elétrica. Assim, a fim de fundamentar a proposta para o processo escolhido, foi feito o mapeamento de todas as etapas do processamento, levantamento de dados das condições do tratamento térmico, proposta de implementação da sugestão apresentada e análise de viabilidade técnica-econômica. A proposta de melhoria envolve reutilização de corrente de processo que seria descartada durante o tratamento térmico de tarugos de alumínio da série 6XXX, produzidos através da refusão de alumínio primário, a fim de aumentar a eficiência do processo como um todo. Essa proposta de aproveitamento energético visou reduzir a quantidade de energia utilizada, através de reestruturação dos próprios equipamentos já existentes. Seu objetivo foi examinar o potencial para melhorar e otimizar a troca de calor entre fontes de aquecimento e resfriamento, a fim de reduzir a quantidade de utilidades consumidas. Em um cenário otimista, foi estimada a redução em uma hora de aquecimento do forno de homogeneização, através do reciclo da corrente de saída da câmara de resfriamento para o estaleiro, com a finalidade de pré-aquecer os tarugos que aguardam nessa estrutura. A melhoria proposta se mostrou economicamente viável por possuir entre 7 e 12 dias para retorno do investimento para os cenários analisados, se firmando como um projeto de implementação imediata. Com isso, a proposta aprimora o processo produtivo de tarugos de alumínio, mitigando os gastos despendidos no tratamento térmico e, consequentemente, reduzindo a demanda de recursos naturais, o que torna o processo produtivo de tarugos de alumínio da liga 6XXX economicamente mais competitivo. | |
