BR102019010306B1

BR102019010306B1 - Sistema e método de operação de um forno de fusão por batelada

Info

Publication number: BR102019010306B1
Application number: BR102019010306-0A
Authority: BR
Inventors: Shailesh Pradeep Gangoli; Avishek Guha; Anshu Gupta; Reed Jacob Hendershot; Michael J. Gallagher; Martin Lawrence; Petr Tlamicha
Original assignee: Air Products And Chemicals, Inc
Priority date: 2018-05-25
Filing date: 2019-05-21
Publication date: 2023-09-26
Also published as: CN110530166A; KR102294325B1; EP3572538B1; MX2019005846A; ES2902805T3; TW202004110A; EP3572538A1; CA3043819C; CA3043819A1; BR102019010306A2; US20190360067A1; PL3572538T3; CN110530166B; US11441206B2; TWI689694B; KR20190134495A

Abstract

um sistema e método de controle de um processo de fusão de metal em um forno de fusão, que inclui determinar pelo menos um parâmetro do forno que identifique um forno de fusão, adicionando uma carga que contém metal sólido no forno de fusão, detectando pelo menos um parâmetro de carga que identifique a carga, ateando um queimador no forno de fusão para fornecer calor para fundir a carga, e os produtos da combustão de escapamento do forno, detectando pelo menos um parâmetro de processo que identifique o progresso da fusão da carga, calculando uma eficiência do forno com base em pelo menos um parâmetro do forno, calculando um tempo de prontidão de corrida de processo previsto com base em pelo menos um parâmetro de processo, e na eficiência do forno, e controlando o processo de fusão do metal com base no tempo de prontidão de corrida de processo previsto.

Description

ANTECEDENTES

[001] Os processos de reciclagem de metais secundários envolvem a fusão de sucata de metal de diversas fontes e processos a montante, de modo que a sucata costuma variar consideravelmente em formato, tamanho e composição. Este alto grau de inconsistência no material de insumo deve ser acomodado no processo de fusão. Em consequência, a energia necessária para um forno de fusão usado na reciclagem de metais muda com frequência, em geral de fusão em fusão, resultando em um alto grau de variabilidade na eficiência e produtividade operacional. Quando os operadores estão manuseando diversos fornos ao mesmo tempo, as penas da variabilidade de processos pode ser ampliada.

[002] Apesar do controle estatístico de processo/qualidade (SPC) ser usado para controle em diversos setores, o SPC não parece ter sido usado para determinar períodos de prontidão de corrida de processo ou para otimização entre diferentes parâmetros a fim de se alcançar tempos de fusão otimizados. Além disso, estudos offline examinaram a otimização de fusão de alumínio usando experimentos e simulações, e nenhum parece ter desenvolvido métodos para determinar o tempo e a energia necessários para completar o processo de fusão de modo eficiente em tempo real ou próximo do tempo real sem superaquecer a carga além do necessário para propósitos de transferência de metal.

[003] A patente US N° 4.484.947 refere-se ao controle de um processo de fusão de alumínio em um laboratório confinado medindo certas temperaturas no forno e ajustando a taxa de queima de um queimador para rapidamente fundir o alumínio sem superaquecimento da carga. O processo em geral busca colocar um alto nível de calor no forno quando a carga é sólida e tem uma alta capacidade de calor e então colocar um nível inferior de calor no forno quando a carga começa a fundir e tem uma capacidade inferior de absorver calor. A patente ‘947 não prevê o tempo de prontidão de corrida de processo ou usa quaisquer sensores ou parâmetros de medição que não as temperaturas.

SUMÁRIO

[004] Sistemas e métodos para a otimização de processos de fusão de metais são descritos no presente documento. Um sistema de sensores e outros insumos de dados é empregado para monitorar as características da carga de metal sólido, a eficiência de operação do forno, as variáveis do processo do forno e as informações de produção do forno. Essas informações são usadas para melhor prever o tempo de prontidão de corrida de processo e/ou a energia de vazamento requerida, para ajudar a melhorar as eficiências do processo e/ou para determinar as condições de operação otimizada, levando em consideração compensações que incluem, mas não se limitam a energia de fusão, tempo de fusão, taxa de queima, taxa de combustível/oxigênio, rendimento, operação de vários fornos, disponibilidade e custo de sucata e as necessidades do mercado.

[005] Aspecto 1. Um sistema para controlar um processo de fusão de metais em um forno de fusão por batelada compreendendo: um forno de fusão compreendendo uma câmara configurada e organizada para acomodar uma carga que contém metal sólido, um queimador configurado e organizado para fornecer calor de combustão para a carga na câmara, e uma passagem para esvaziar produtos de combustão do queimador da câmara, sendo que o forno de fusão é caracterizado por pelo menos um parâmetro de forno; pelo menos um sensor para detectar pelo menos um parâmetro de carga que caracteriza uma carga adicionada ao forno; pelo menos um sensor para detectar pelo menos um parâmetro de processo que caracteriza o progresso de um processo de fusão no forno; e um controlador que tem um processador configurado para: calcular uma eficiência geral do forno com base em pelo menos um parâmetro do forno; calcular um tempo de prontidão de corrida de processo previsto baseado em pelo menos um parâmetro de carga, pelo menos o parâmetro de processo e a eficiência geral; e a operação do controle do forno com base no tempo de prontidão de corrida de processo previsto.

[006] Aspecto 2. O sistema do Aspecto 1 compreendendo ainda : pelo menos um sensor para detectar pelo menos um parâmetro de produção de desempenho que caracteriza o processo de fusão; no qual o controlador é programado ainda para calcular a eficiência geral com base em pelo menos um parâmetro de forno e pelo menos um parâmetro de produção.

[007] Aspecto 3. O sistema do Aspecto 2, no qual o controlador é ainda programado para: registrar pelo menos um parâmetro de produção para diversos processos anteriores de fusão; e calcular a eficiência total do forno com base na eficiência registrada em pelo menos um parâmetro de produção para diversos processos anteriores de fusão.

[008] Aspecto 4. O sistema de qualquer um dos Aspectos 1 a 3, em que pelo menos um parâmetro de carga inclui um ou mais de: peso da carga, peso do fundente, composição do fundente, teor de contaminante volátil, rendimento esperado, temperatura inicial, temperatura de vazamento, temperatura de corrida, porte da carga, formato da carga, proporção de superfície em relação ao volume de carga, composição do material de carga e temperatura de fusão de carga.

[009] Aspecto 5. O sistema de qualquer um dos Aspectos 1 a 4, no qual a passagem para os produtos de combustão do queimador de exaustão inclui um fumeiro; e em que pelo menos um parâmetro de processo inclui um ou mais de: taxa de queima do queimador, taxa de entalpia do reagente, taxa de entalpia de escapamento, temperatura do fumeiro, temperatura da parede do forno, valor de aquecimento do combustível, intensidade de combustão da saída do fumeiro, temperatura da câmara dos sacos de filtragem, composição do gás de fumeiro, temperatura do duto do fumeiro, temperatura da porta do forno, tamanho do vão da porta do forno, temperatura do revestimento do forno, temperatura da câmara do forno, taxa de fusão da carga, perda de calor do forno, tempo de operação de fusão transcorrido e aparência visual da carga.

[0010] Aspecto 6. O sistema do Aspecto 5, em que o forno é um forno rotativo; e em que pelo menos um parâmetro de processo inclui ainda um ou mais de: velocidade de rotação do forno, corrente do motor de rotação, torque do motor de rotação e vibração do forno.

[0011] Aspecto 7. O sistema do Aspecto 5, em que o forno é um forno de revérbero; e em que pelo menos um parâmetro de processo inclui ainda um ou mais de: pressão do gás para aplicações de agitação de gás borbulhador, temperatura da tampa, temperatura da parede, temperatura do piso, velocidade da circulação da fusão, energia gasta na circulação da fusão, e temperatura da fusão dentro da câmara do forno.

[0012] Aspecto 8. O sistema de qualquer um dos Aspectos 1 a 7, em que pelo menos um parâmetro do forno inclui um ou mais de: tipo do forno, tamanho do forno, condição do forno, idade do forno, tipo de refratário, idade do refratário, histórico de sucata, custo do combustível, custo do oxidante, custo do fundente e procedimentos de operação do forno.

[0013] Aspecto 9. O sistema de qualquer um dos Aspectos 1 a 8, em que o controlador é ainda programado para calcular o tempo de prontidão de corrida de processo previsto ao: calcular um requisito de energia teórica com base em pelo menos um parâmetro de carga; calcular um consumo-alvo de combustível com base no requisito de energia teórica e na eficiência geral do forno; calcular o consumo real de combustível com base em pelo menos um parâmetro do processo; e calcular o tempo de prontidão de corrida de processo previsto com base na comparação do consumo-alvo de combustível com o consumo real de combustível.

[0014] Aspecto 10. O sistema de qualquer um dos Aspectos 1 a 8, em que o controlador é ainda programado para calcular um tempo de vazamento com base na previsão de prontidão de corrida do processo.

[0015] Aspecto 11. Um método para controlar um processo de fusão de metais em um forno de fusão compreendendo: determinar pelo menos um parâmetro de forno que caracteriza um forno de fusão; adicionar uma carga que contém metais sólidos no forno de fusão; detectar pelo menos um parâmetro de carga que caracteriza a carga; atear um queimador no forno de fusão para fornecer calor para fundir a carga, e os produtos da combustão de escapamento do forno através de um fumeiro; detectar pelo menos um parâmetro de processo que caracteriza o progresso de fusão da carga; calcular uma eficiência geral do forno com base em pelo menos um parâmetro do forno; calcular um tempo de prontidão de corrida de processo previsto baseado em pelo menos um parâmetro de carga, pelo menos um parâmetro de processo e a eficiência geral do forno; e controlar o processo de fusão do metal com base no tempo de prontidão de corrida de processo previsto.

[0016] Aspecto 12. O método do Aspecto 11 compreendendo ainda : detectar pelo menos um parâmetro de produção que caracteriza a produção do processo de fusão; e calcular a eficiência geral do forno com base em pelo menos um parâmetro de forno e pelo menos um parâmetro de produção.

[0017] Aspecto 13. O método do Aspecto 12 compreendendo ainda : registrar pelo menos um parâmetro de produção para diversos processos anteriores de fusão; e calcular a eficiência geral do forno com base na eficiência registrada em pelo menos um parâmetro de produção para diversos processos anteriores de fusão.

[0018] Aspecto 14. O método de qualquer um dos Aspectos 11 a 13, em que pelo menos um parâmetro de carga inclui um ou mais de: peso da carga, peso do fundente, composição do fundente, teor de contaminante volátil, rendimento esperado, temperatura inicial, porte da carga, formato da carga, proporção de superfície em relação ao volume da carga, material da carga e temperatura de fusão da carga.

[0019] Aspecto 15. O método de qualquer um dos Aspectos 11 a 14, em que pelo menos um parâmetro do processo inclui um ou mais de: taxa de queima do queimador, taxa de entalpia do reagente, taxa de entalpia de escapamento, temperatura do fumeiro, temperatura da parede do forno, valor de aquecimento do combustível, intensidade de combustão da saída do fumeiro, temperatura da câmara dos sacos de filtragem, composição do gás de fumeiro, temperatura do duto do fumeiro, temperatura da porta do forno, tamanho do vão da porta do forno, temperatura do revestimento do forno, temperatura da câmara do forno, taxa de fusão da carga, perda de calor do forno, tempo de operação de fusão transcorrido e aparência visual da carga.

[0020] Aspecto 16. O método do Aspecto 15, em que o forno é um forno rotativo; e em que pelo menos um parâmetro de processo inclui ainda um ou mais de: velocidade de rotação do forno, corrente do motor de rotação, torque do motor de rotação e vibração do forno.

[0021] Aspecto 17. O método do Aspecto 15, em que o forno é um forno de revérbero; e em que pelo menos um parâmetro de processo inclui ainda um ou mais de: pressão do gás para aplicações de agitação de gás borbulhador, temperatura da tampa, temperatura da parede, temperatura do piso, velocidade da circulação da fusão, energia gasta na circulação da fusão, e temperatura da fusão dentro da câmara do forno.

[0022] Aspecto 18. O método de qualquer um dos Aspectos 11 a 17, em que pelo menos um parâmetro do forno inclui um ou mais de: tipo do forno, tamanho do forno, condição do forno, idade do forno, tipo de refratário, idade do refratário, histórico de sucata, custo do combustível, custo do oxidante, custo do fundente e procedimentos de operação do forno.

[0023] Aspecto 19. O método de qualquer um dos Aspectos 11 a 18, compreendendo ainda : calcular o tempo de prontidão de corrida de processo previsto ao: calcular um requisito de energia teórica com base em pelo menos um parâmetro de carga; calcular um consumo- alvo de combustível com base no requisito de energia teórica e na eficiência geral do forno; calcular o consumo real de combustível com base em pelo menos um parâmetro do processo; e calcular o tempo de prontidão de corrida de processo previsto com base na comparação do consumo-alvo de combustível com o consumo real de combustível.

[0024] Aspecto 20. O método de qualquer um dos Aspectos 11 a 18 compreendendo ainda o cálculo de um tempo de vazamento com base na previsão de prontidão de corrida do processo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0025] A presente invenção será descrita doravante em conjunto com as figuras anexas nas quais numerais semelhantes denotam elementos semelhantes:

[0026] A Figura 1 é uma vista lateral esquemática em corte parcial de um forno rotativo exemplar com uma ilustração não exaustiva de possíveis localizações e tipos de sensores que podem ser usados em um sistema de controle de fusão por batelada de metais e processos conforme descrito no presente documento.

[0027] A Figura 2 é um digrama de fluxo simplificado de um processo de controle de fusão por batelada de metais.

[0028] A Figura 3 é uma comparação gráfica de um insumo real de calor com um insumo potencial de calor mínimo necessário para fundir uma carga de alumínio, por unidade de peso.

[0029] A Figura 4 é um gráfico da técnica anterior que mostra a variação de formação de alumina (óxido de alumínio) com temperatura, indicando o aumento da perda de rendimento potencial conforme a temperatura do alumínio sobe além do necessário para processamento.

[0030] A Figura 5 é um display gráfico de dados reais e calculados gerados durante o teste de uma modalidade de um processo de controle de fusão por batelada de metais ao fundir uma carga de alumínio.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0031] Fusão de metais, em particular sucata de metal, é um problema complexo com muitas variáveis. Tipicamente, as fontes principais de insumo de massa no forno são de um queimador e de um material de carga. Alguns fornos têm lanças adicionais, tampões porosos ou outras tecnologias semelhantes para introduzir gases reagentes ou outros materiais exigidos para o processo. Pode também haver entrada de ar pelos vãos no forno. O insumo de massa do queimador pode ser na forma de combustível sólido, líquido e/ou gasoso, acompanhado de um oxidante, que em geral é ar e/ou ar enriquecido, sendo que ar enriquecido pode incluir mais de 20,9 % de oxigênio até 100% de oxigênio. O material usado como carga no forno em geral consiste em um metal ou liga de metal, óxidos de metais, impurezas de metais, materiais orgânicos, aditivos e algum tipo de fundente ou sal. Às vezes, aditivos ou fundentes não precisam ser adicionados, dependendo do processo e da composição do material da carga.

[0032] A produção de material do forno ocorre principalmente pelo fumeiro (ou por outra passagem de produtos de combustão de escapamento, como um vão entre o forno e a porta) e pela remoção do material de carga processado (que pode incluir metal fundido refinado de minério de metal, bem como sólidos restantes do minério de metal, como borra ou escória) - corrida /vazamento e formação de escória. A composição e os volumes de gás de fumeiro dependem da composição do material da carga, da estequiometria de combustão e das vazões do queimador. O metal líquido costuma ser corrido ou vazado para fora do forno e fundido em matrizes ou lingotes ou em uma calha para ser transferido para outro forno. Após a corrida, o material de descarte restante, em geral referido como escória, é removido do forno. A escória costuma conter uma porcentagem do produto final e, portanto, costuma ser reprocessada para extrair o produto final ao máximo possível. Qualquer material restante no forno é chamado de tacão e torna-se parte da fornada seguinte.

[0033] Os sistemas e métodos descritos aqui completam um equilíbrio entre massa e energia ao combinar cálculos teóricos com dados da medição de parâmetros chave, como o tipo e peso do material de carga, as vazões de gases de insumo e as temperaturas de gás de fumeiro. Esta análise é, então, usada para determinar o desempenho do processo, incluindo mas não se limitando à eficiência do forno, à disponibilidade de calor e às perdas do forno. Um conjunto de dados relativamente grande, combinado com conhecimentos de especialistas e dados de campos quase em tempo real, é então usado para determinar a operação ideal ou alvo do forno em um dado período para um dado material de carga. A operação ideal ou alvo é então usada para determinar se e quando a energia suficiente foi colocada no forno para fundir o material da carga para a condição desejada, com base em alguns insumos de dados, fornecendo feedback quase em tempo real para o operador do forno. Como outra alternativa, o sistema pode ser configurado para operar automaticamente em um modo de controle de ciclo fechado sem a necessidade de um operador para tomar decisões.

[0034] A energia específica requerida para a fusão de sucata de alumínio é mostrada na Figura 3, que compara um exemplo de um consumo específico de combustível (SFC) real, alcançado em um forno rotativo de alumínio típico, sem usar os métodos descritos aqui para um consumo de combustível mais otimizado. A Figura 3 mostra que na prática, hoje em dia, a energia requerida para a fusão segue uma distribuição com uma média de cerca de 850 Btu/lb, sendo que um SFC meta poderia ser tão baixo quanto cerca de 725 Btu/lb, que pode ser obtido com os métodos divulgados atualmente. Assim, uma possível redução de 15 % na eficiência energética pode ser alcançada com a melhoria do controle de processo.

[0035] Além das economias de energia por peso unitário de carga, evitar o super ou subaquecimento do material da carga pode ter benefícios significativos. Por exemplo, a Figura 4 (do Sandia Report SAND2013-8424 de Eric N. Coker intitulado "The oxidiation of aluminum at high temperature by Thermogravimetric Analysis and Differential Scanning Calorimetry") demonstra um dos problemas potenciais com alumínio superaquecido. A perda de produto ou o rendimento aumenta conforme o alumínio fica oxidado a temperaturas mais altas. O alumínio funde a 660 °C. A cerca de 750 °C até 800 °C, a taxa de oxidação é modesta quando comparada à taxa de oxidação acima de 800 °C. Portanto, ao manter a temperatura de fundição somente tão alta quanto necessário para o processamento, e preferencialmente abaixo de 800 °C, os insumos de energia (combustível e oxigênio) e de alumínio podem todos ser conservados. Além disso, os tempos de ciclos podem ser encurtados, economizando tempo, reduzindo custos de operação e permitindo a produção aumentada.

[0036] Os sistemas e métodos descritos no presente documento procuram otimizar um processo de fusão de metais ao: (1) identificar os materiais carregados no forno, (2) quantificar a energia total requerida para (aquecer e) fundir o material (observando que parte da fração do material, na forma de borra ou escória, não será fundida), (3) usar um sistema de sensores para rastrear insumos e perdas de energia em uma operação, (4) considerar fatores que afetam a eficiência do forno, e (5) combinar as informações de dois ou mais dos itens anteriores para determinar uma estimativa da energia de vazamento alvo e um tempo de vazamento otimizado. Essa estratégia é acionada por cálculos baseados em experiências e pelo refinamento contínuo com base em processos de fusão anteriores nos mesmos (e opcionalmente similares) fornos da eficiência total do forno de fusão.

[0037] Um sistema exemplar 100 é mostrado na Figura 1 para a implementação de um processo de controle exemplar 200, como mostrado na Figura 2. O sistema da Figura 1 é implementado para um forno rotativo 110 encaixado com vários sensores e é caracterizado por insumos adicionais, conforme descrito abaixo. O sistema 100 inclui o forno 110, uma parede do forno 160, uma câmara 120 limitada por uma parede do forno 160 para conter uma carga 130, um queimador 140 para fornecer energia de combustão para a câmara 120 e para a carga 130 por uma chama 142 e um fumeiro 150 para produtos de combustão de exaustão que saem da câmara 120. Uma porta 170 cobre uma extremidade aberta do forno 110. É entendido que alguns fornos não incluem um fumeiro, mas sim expelem produtos da combustão por outra passagem, como rachaduras ou um vão entre o forno e a porta.

[0038] O forno 110 e equipamentos relacionados são aparelhados com diversos sensores. Como exemplos não limitativos, esses sensores podem incluir sensores de insumo de carga 42, como um sensor de peso de carga 32. Esses sensores podem ainda incluir sensores de parâmetro de processo 40, como um sensor de temperatura da câmara dos sacos de filtragem 12, um sensor da temperatura do duto do fumeiro 14, um sensor de composição da intensidade de combustão ou do gás de fumeiro 16, um sensor de temperatura do gás de fumeiro 18, um sensor de temperatura da porta 20, um sensor do vão da porta 22, um sensor de temperatura do revestimento 26 e um sensor de temperatura do refratário do forno ou da parede 28. Esses sensores podem ainda incluir sensores de equipamentos 46, como o sensor de velocidade rotacional 30. Os sensores podem ainda incluir sensores de produção 44, como o sensor de temperatura de corrida de metal 24. Todos esses insumos de sensores, bem como dados ou informações adicionais que podem ser inseridos de forma manual ou automática, são fornecidos para um controlador 50 que tem um processador 52.

[0039] Como mostrado na Figura 2, os insumos de carga 42 no controlador 50 incluem informações fornecidas por sensores, como peso de carga 421, bem como outras informações que são obtidas de forma manual ou automática, como a composição da carga 422, o tempo da carga 423, o tacão anterior 424 (a quantidade de carga fundida restante que permaneceu no forno 110 após o vazamento), as condições da carga 425 (por exemplo, se a carga contém óleos, tintas ou outros componentes voláteis), as propriedades da carga 426 (por exemplo, tamanho, formato, proporção de superfície em relação ao volume) e outros dados 427 (por exemplo, quantidade de fundente ou sal na carga, temperatura inicial da carga, temperatura de fusão da carga, composição do fundente ou do sal).

[0040] Ainda , insumos de processo 40 no controlador 50 incluem informações fornecidas por sensores, bem como outras informações que são obtidas de forma manual ou automática, como a taxa de entalpia do reagente 401 (por exemplo, a taxa de queima do queimador), a taxa de entalpia do escapamento 402 (que pode ser determinada parcialmente com base na temperatura e composição do escapamento), o horário 403, a operação do forno 404, as condições do forno 405 e outros dados 406 (por exemplo, a recuperação ou o rendimento esperados do metal, a vazão do combustível, a vazão do oxidante, a vazão do escapamento, a estequiometria do queimador).

[0041] Ainda adicionalmente, os insumos do forno 46 para o controlador 50 incluem informações fornecidas por sensores, bem como outras informações que são obtidas de forma manual ou automática, como o tipo e o estado do forno 461, o tipo e o estado do refratário 462, os procedimentos 463, a energia de vazamento alvo 464, as produções medidas 465 e outros dados 466. Alguns insumos do forno também podem coletar dados históricos ou relacionados aos equipamentos.

[0042] Os insumos de parâmetro de carga podem ser fornecidos de modo automático ou por insumos de um operador em uma HMI ou por outros meios. Em um exemplo, o insumo de recuperação esperado pode ser recebido pela seleção de um tipo de carga de modo manual ou por reconhecimento de imagem, em que o reconhecimento de imagem pode calcular uma recuperação esperada predeterminada para um dado tipo de carga ou pode ser treinado para identificar recuperação esperada com base em propriedades ópticas da carga com o uso de comprimentos de onda visíveis e/ou não visíveis. O uso dessa tecnologia, de fotos ou imagens da carga de metal pode ajudar a identificar a carga e determinar o tipo, a qualidade e a proporção de área de superfície em relação ao volume, bem como o tamanho total da carga. Técnicas semelhantes podem ser usadas em relação a contaminantes voláteis. Os pesos podem ser medidos com o uso de células de carga tradicionais, outros meios tradicionais ou por estimativa de reconhecimento de imagem.

[0043] O controlador 50 acomoda todos esses insumos e o processador 52 usa um modelo 60 para calcular uma previsão de energia de vazamento alvo e para determinar até onde o processo é relativo à previsão de energia de vazamento alvo.

[0044] No diagrama de fluxo de processos simplificado para um exemplo de processo de controle de fusão por batelada de metais mostrado na Figura 2, cálculos teóricos, combinados com dados reais, são usados para criar o modelo 60 do forno. Como descrito acima, a precisão do modelo 60 depende de diversos insumos, relacionados ao equipamento, material da carga e aos parâmetros do processo.

[0045] O objetivo de controle primário do modelo 60 é prever de forma precisa a energia de vazamento necessária 62 e então fornecer feedback para o operador do forno em tempo real ou em tempo real aproximado para o controle de ciclo aberto ou de modo automático em controle de ciclo fechado, transmitindo a porcentagem de energia de vazamento alvo que foi alcançada. Ao prever com precisão a energia de vazamento alvo 62, os controles do forno podem ser ajustados para otimizar a aproximação à energia de vazamento alvo prevista 62 sem superaquecer a fusão. Quando 100 % é alcançado (isto é, quando o modelo 60 calcula que a energia de vazamento alvo 62 foi inserida na carga), o operador é alertado sobre a previsão de que energia suficiente foi inserida no forno para alcançar a temperatura de vazamento desejada, para aquele ciclo específico. Isso diz ao operador que a fase de fusão do ciclo está concluída, o operador ou o sistema deve então desligar o queimador e tomar ações pós-fusão para concluir o ciclo.

[0046] Após a fusão, as ações pós-fusão 64 são tomadas. Elas podem incluir a agitação manual da fusão e a tomada de uma amostra do metal fundido para análise, e a medição de quaisquer parâmetros de produção relevantes 44 que podem ser usados para informar a operação dos subsequentes processos de fusão no forno. Isso é seguido de um vazamento (corrida) de metal fundido em outro forno, em matrizes ou fundido no produto final. Finalmente, a escória é removida do forno.

[0047] Atualmente, diversos parâmetros chave de insumo são estimados por operadores de forno experientes, bem como se a carga é ou não fundida de modo suficiente antes do vazamento. No entanto, como em todas as estimativas feitas por pessoas, a variabilidade nas estimativas entre as pessoas e em horários distintos é bastante grande-o fator humano pode ser bastante significativo ao afetar os resultados. Na prática, as variações de desempenho do forno podem ser vistas de operador para operador e de turno para turno. Além disso, os insumos manuais de dados, como o peso da carga no forno, podem ser inseridos incorretamente. Ferramentas avançadas de processamento e análise de imagem podem solucionar ambos os desafios. Ao desenvolver um conjunto inicial de dados de imagens antes de processar com recuperação estimada, os tamanhos críticos das cargas e a fração do componente volátil, o sistema pode ser treinado para fornecer de modo automático estimativas desses valores antes da fusão, e esses valores podem ser usados no cálculo dos requisitos de energia de fusão estimada e, portanto, a energia de vazamento requerida. Então, quando a energia de vazamento alvo é alcançada, o sistema aprende que a estimativa estava precisa, com base em pelo menos um parâmetro de produção medido após a fusão.

[0048] Por exemplo, o desempenho do algoritmo de previsão de energia de vazamento alvo pode ser determinado pela avaliação da diferença entre a temperatura de corrida do metal e a temperatura de corrida do metal prevista, e/ou pela avaliação da diferença entre a flama de saída real do fumeiro ou a intensidade de combustão versus a intensidade prevista. A diferença entre esses valores (previstos e reais) é entendida para ser baseada nos parâmetros ou detalhes de carga e outras variáveis medidas e parâmetros do forno. Os resultados dessa comparação podem ser usados para continuamente atualizar e aprimorar o cálculo da eficiência geral do forno, de modo que, com o horário e a experiência de muitas operações de fusão, a previsão de energia de vazamento exigida seja aprimorada continuamente.

[0049] Em uma modalidade, a energia de vazamento alvo foi identificada para o processo de refusão de sucata de alumínio em um forno rotativo inclinado. A energia de vazamento alvo foi então usada para calcular a energia de vazamento requerida para futuras fusões realizadas para aquele forno em particular, com base nas equações descritas abaixo.

[0050] A Equação 1 foi usada para calcular a energia de vazamento requerida QVaz do material da carga

[0051] no qual Yé o teor de porcentagem de alumínio no material de carga, Qé energia e os subscritos Fus, L e Aqu se referem a fusão, latente e aquecimento. A Equação 2 calcula a energia necessária para levar o material à temperatura de fusão

[0052] em que mé a massa do material, Cpé a capacidade de calor específico do material, TFusé o ponto de fusão do material e T0é a temperatura inicial (tipicamente, temperatura ambiente). A Equação 3 é a energia latente necessária para fundir completamente o material

[0053] em que L é a energia latente para fundir o material. A Equação 4 é a energia necessária para aquecer o material à temperatura de vazamento

[0054] em que CpFus é o valor Cp do líquido e TVazé a temperatura de vazamento. Equações similares podem ser colocadas juntas pelos técnicos no assunto para Al2O3 e Sal.

[0055] A Equação 1 leva em consideração a composição variada do material da carga. A refusão do alumínio do material da carga consiste principalmente em alumínio e óxido de alumínio. Por exemplo, o material da borra pode conter menos de 20 % de alumínio e até mais que 80 % dependendo da fonte da borra e do processo a montante. Uma estimativa do rendimento esperado de cada tipo de material é o ponto inicial de um processo de iteração, no qual o cálculo serve de feedback para novos dados para aprimorar-se ao longo do tempo, conforme mais dados são coletados.

[0056] A Equação 5 se refere a diversos parâmetros de produção Importantes

[0057] em que Qinsé o insumo de energia durante um ciclo, Qfumé a energia perdida no fumeiro e QOutro representa todos os outros perdas e ganhos do forno/processo.

[0058] A energia perdida no fumeiro pode ser calculada com o uso de vários métodos bem conhecidos na técnica. Por exemplo, a composição temperatura e o fluxo de massa do gás de fumeiro podem ser medidos e a partir da entalpia do fumeiro podem ser calculados. De modo alternativo a composição e o fluxo de massa do gás de fumeiro podem ser estimados com base nos insumos de combustível e oxidante e na composição ou em outros meios, e a temperatura pode ser medida. Então, ao combinar as estimativas e as medições, a entalpia de um gás de fumeiro pode ser estimada.

[0059] QOutrotambém pode ser determinado por diversos meios. Por exemplo, uma análise de regressão sobre dados históricos pode ser usada para estimar Qoutro quando os outros parâmetros da equação 5 são conhecidos e uma equação se encaixa nos dados como uma função de diversos parâmetros como composição da carga, massa da carga, tipo e idade do forno e outros parâmetros. De modo alternativo, QOutro poderia ser ainda expandido para incluir perdas conhecidas como perdas de revestimento do forno, absorção do revestimento do forno, perdas do vão do forno (por exemplo, sangramentos), perdas de radiação e massa quando as portas de carregamento estão abertas, ganhos de oxidação de alumínio, ganhos de combustível do material da carga, e quaisquer outras perdas ou ganhos além de perdas ou ganhos conhecidos. Cada uma das perdas ou ganhos conhecidos podem ser estimados com o uso de valores medidos e informações de histórico e depois inseridos na equação 5.

[0060] Uma vez que o QOutro pode ser estimado, poderia também ser usado para estimar as perdas de oxidação de alumínio ao comparar o QOutro com um QOutro ideal com base nas correlações históricas e atribuindo a diferença a mudanças na oxidação do alumínio.

[0061] Com valores determinados para Qfumeiro, e QOutro, e um Qvaz conhecido, o Qins requerido pode ser estimado e usado para determinar o tempo necessário para a carga alcançar a energia de vazamento alvo.

[0062] Vários parâmetros de processos podem ser usados para controlar o processo de fusão no forno e para determinar o tempo de energia de vazamento alvo. Ao usar Qins como um parâmetro de processo, uma vez que o Qins seja estimado, o insumo de energia para o forno continua até que o consumo real de combustível atinja o ponto definido de Qins.

[0063] Qualquer um ou mais dos diversos outros parâmetros ou medições de processos no forno podem ser usados para aprimorar a certeza das previsões de tempo de energia de vazamento alvo e o equilíbrio de energia computado ao se determinar o Qins. Esses parâmetros de processos incluem, mas não se limitam à temperatura da câmara dos sacos de filtragem, à composição do gás de fumeiro (por exemplo, usando sensores como CG/MS/IV), à temperatura do duto, à intensidade da chama de saída do fumeiro, à temperatura do fumeiro, à temperatura da porta, ao tamanho do vão da porta, à temperatura de transferência no canal, à temperatura do revestimento (potencialmente medida em diversas localizações), à temperatura da superfície interna(potencialmente medida em diversas localizações),à velocidade rotacional, à corrente ou torque do motor e à vibração do forno. Por exemplo, diversos desses sensores, localizações e tipo de medidas são indicados na Figura 1 para um forno rotativo.

[0064] A eficiência total calculada do forno não é uma constante, mas sim uma função de diversos parâmetros do forno, incluindo mas não limitada ao tipo de forno (por exemplo, rotativo ou de revérbero), ao tamanho do forno, à condição do refratário (incluindo desgaste e ruptura e idade), ao tipo e espessura do refratário, às condições ambientes, ao histórico de sucata, à absorção de calor do refratário, aos procedimentos de operação do forno, às propriedades de carga de metal (por exemplo, tamanho dos componentes da carga e subsequentemente, a capacidade de absorver energia), bem como outros fatores.

[0065] Qualquer um ou mais parâmetros de produção podem ser medidos para determinar a produção do processo de fusão do forno, como a temperatura final, o rendimento ou o tempo do processo total. Se a temperatura real da fundição é conhecida (e comparada com a temperatura de fusão final desejada), pode ser usada para aprimorar iterativamente a estimativa da eficiência geral do forno e, portanto, aprimorar as produções de controle futuro. Diversos mecanismos para medir a temperatura de corrida ou uma representação de temperatura de corrida foram demonstrados. Um método é usar um pirômetro para medir a temperatura da própria corrida de modo óptico. Outro método é usar termopares ou outros dispositivos de medição de contato direto. O termopar (ou outro dispositivo) pode ser diretamente na fundição ou em uma parede através da qual a fundição passa quando descarregada do forno. É importante que a temperatura medida seja consistente ao determinar a temperatura de corrida e que tenha correlação precisa com a temperatura real de corrida, ao alcançar o mesmo valor da temperatura de corrida ou tendo uma correlação conhecida com o tempo, mesmo que o valor absoluto medido seja diferente da temperatura real de corrida. Melhorias no cálculo da eficiência geral do forno podem também considerar a quantidade de qualquer carga restante no forno após vazamento com o uso de células de carga, por exemplo.

[0066] Ainda , ao alavancar modelos ao longo de diversos fornos rotativos, as correlações entre os parâmetros medidos (incluindo análise de imagem para possível proporção de recuperação) e tempo de fusão (ou a energia de vazamento requerida) podem ser melhor generalizadas e aprimoradas mais rapidamente do que instalar instrumentação e usar um modelo para um único forno rotativo. Esses aprendizados podem ainda ser estendidos além de um único tipo de forno e um único metal, pois ferramentas similares podem ser usadas para fornos de revérbero ou de outro tipo e para outros metais, como cobre e chumbo. Novamente, ao generalizar os aprendizados usando diversos tipos de fornos e metais, os modelos ficarão mais robustos e preditivos. O modelo pode ainda ser estendido para otimizar a integração de diversos fornos em um único local para maximizar a lucratividade do local e poderia incluir itens como custo do combustível, custo do oxidante, custo do fundente e eficiência do forno.

[0067] Para fornos de revérbero, outros parâmetros não mencionados acima podem ter importância. Eles incluem pressão do gás para aplicações de agitação de gás borbulhador (por exemplo, maior contrapressão indica um nível de líquido mais alto no forno ou mudança na contrapressão em relação a um ciclo de fusão único indica entupimento ao longo do tempo), temperaturas de cobertura, parede,e piso dentro e fora do forno em diversas localizações, velocidade de circulação da fusão usando um dispositivo mecânico ou eletromagnético, a energia gasta na circulação do metal fundido e a medição da temperatura do metal direto dentro do forno.

[0068] Essas variáveis servem como insumos eficazes para o desenvolvimento de estratégias de controle de processo. Análogas aos métodos propostos acima, as dependências de todas as variáveis acima do cálculo de perdas de energia podem ser ajustadas iterativamente e aprimoradas ao minimizar a diferença entre a temperatura final medida do metal e a temperatura desejada do metal no final do processo para render uma previsão mais consistente do tempo de energia de vazamento alvo.

[0069] Além disso, o modelo também pode ser usado para determinar o tempo otimizado para realizar a manutenção ao analisar a eficiência do forno e outras variáveis. Isso irá determinar quando realizar reparos e mudanças no refratário e até mesmo quando adicionar capital, de modo a aumentar o tamanho do forno ou adicionar queimadores posteriores ou outros meios de recuperação de calor. Como um exemplo, uma análise foi feita do tempo requerido para concluir um ciclo de fusão em um forno rotativo de alumínio tanto antes como depois que o forno foi revestido com refratário. A distribuição do tempo do ciclo, antes e após o revestimento, mostrou uma redução no tempo de aquecimento requerido. Usando o modelo do forno, uma decisão sobre quando revestir o refratário do forno pode ser tomada para maximizar o impacto econômico do revestimento.

[0070] O método de controle pode operar em controle de ciclo aberto e/ou ciclo fechado. Além disso, pode ser desejável ter alguns ciclos de controle em modo de controle de ciclo aberto, enquanto outros estão em modo de controle de ciclo fechado. Por exemplo, os controles de fluxo podem estar em modo de controle de ciclo fechado, mesmo que recomendações sobre insumo de sal ou mudança de refratário podem estar em modo de controle de ciclo aberto.

[0071] Dados de exemplo e cálculos do forno.

[0072] Os dados foram coletados em relação a um forno rotativo de fusão de alumínio semelhante ao mostrado esquematicamente na Figura 1 para demonstrar o sistema de controle e os métodos descritos aqui. Os dados coletados incluíram: vazões de gás natural e oxigênio, temperatura do gás de fumeiro e temperatura do revestimento do forno.

[0073] A Figura 5 mostra dados de um ciclo de exemplo, desde o carregamento até o final da fase de fusão, onde os pontos de dados são o tempo médio para propósitos de visualização. O eixo x mostra o tempo, normalizado e transmitido em porcentagem de tempo desde o início do carregamento. O eixo y mostra as taxas de insumo/produção/acúmulo de calor em porcentagem. Começando no tempo 0 %, o carregamento começa e continua até cerca do tempo 14 %. Nesse ponto, o queimador é iniciado, mostrado pela curva da taxa de queima que aumenta desde 0 até cerca de 70 %. Aproximadamente no tempo 26 %, a taxa de queima do queimador é reduzida levemente a cerca de 65 %, onde é mantida relativamente constante até aproximadamente o tempo 80 %. Durante esse tempo, o calor cumulativo absorvido pela carga pode ser visto para aumentar continuamente, conforme esperado. O calor cumulativo absorvido pela parede do forno não começa a aumentar significantemente até após cerca do tempo 60 %. As perdas convectivas e radiativas da parede permanecem relativamente constantes ao longo do tempo e perdas de fumeiro podem ser vistas para aumentar levemente na direção do fim da fase de fusão.

[0074] O operador interrompeu o queimador no tempo 80 % para olhar dentro do forno e aferir qual foi o nível de conclusão da fase de fusão. O queimador foi reiniciado brevemente depois e ficou funcionando até cerca do tempo 95 %. Nesse ponto, o operador agitou a fusão e então religou o queimador por cerca do tempo 10 %. A energia de vazamento alvo foi considerada alcançada depois que o queimador foi desligado e ações pós-fusão foram tomadas depois.

[0075] A previsão modelo para a energia de vazamento requerida para fundir completamente a carga é mostrada na figura pelo valor de 100 % no eixo y. O tempo correspondente é mostrado pelo valor de 100 % no eixo x. A previsão do modelo mostra que quando o queimador foi desligado pela segunda vez, antes da agitação, a energia de vazamento alvo quase foi alcançada, onde o calor cumulativo absorvido pela carga foi de cerca de 98 %. A previsão do modelo mostra que se o operador deixasse o queimador ligado por um período de tempo um pouco mais longo, então a fusão teria sido concluída aproximadamente no tempo 96 %. Ademais, o queimador não teria sido religado por um tempo adicional de 10 %. A figura mostra que com o modelo organizado, o tempo de fusão poderia ter sido reduzido em aproximadamente 14 %. Ademais, cerca de 5-6 % de insumo de calor poderiam ter sido reduzidos, economizando energia e evitando superaquecimento do metal e assim reduzindo o potencial de oxidação de alumínio.

[0076] Embora a presente divulgação e exemplos se referirem à fusão de metais, é entendido que as mesmas ou técnicas similares podem ser aplicadas em operações de redução de minérios (como redução de minérios de chumbo). Em particular, em uma operação de redução de minérios, uma combinação de pelo menos um parâmetro de carga, pelo menos um parâmetro de forno, e pelo menos um parâmetro de processo pode ser usada para caracterizar a operação da instalação de redução de minérios e otimizar o insumo de energia e o tempo requerido para concluir a operação de redução de minérios conforme descrito no presente documento.

[0077] A presente invenção não deve ser limitada no escopo pelos aspectos ou modalidades específicos revelados nos exemplos que se destinam a ser ilustrações de alguns aspectos da invenção e quaisquer modalidades que são funcionalmente equivalentes estão dentro do escopo dessa invenção. Diversas modificações da invenção, além daquelas mostradas e descritas no presente documento, se tornarão evidentes para aqueles versados na técnica e se destinam a estar abrangidas no interior do escopo das reivindicações anexas.

Claims

1. Sistema (100) para controlar um processo de fusão de metais em um forno de fusão por batelada caracterizado pelo fato de que compreende: um forno de fusão (110) compreendendo uma câmara (120) configurada e organizada para acomodar uma carga (130) que contém metal sólido, um queimador (140) configurado e organizado para fornecer calor de combustão para a carga (130) na câmara (120), e uma passagem para esvaziar produtos de combustão do queimador da câmara (120), no qual o forno de fusão (110) é identificado por pelo menos um parâmetro de forno; pelo menos um sensor (32, 42) para detectar pelo menos um parâmetro de carga que identifique uma carga adicionada ao forno (110); pelo menos um sensor (12, 14, 16, 18, 20, 22, 26, 28, 40) para detectar pelo menos um parâmetro de processo que identifique o progresso de um processo de fusão no forno (110); e um controlador (50) que tem um processador (52) configurado para: calcular uma eficiência do forno com base em pelo menos um parâmetro do forno; calcular um tempo de prontidão de corrida de processo previsto baseado em pelo menos um parâmetro de carga, pelo menos o parâmetro de processo e a eficiência geral; e a operação do controle do forno com base no tempo de prontidão de corrida de processo previsto, em que a passagem para os produtos de combustão do queimador de exaustão inclui um fumeiro; e no qual pelo menos um parâmetro de processo inclui um ou mais de: taxa de queima do queimador, taxa de entalpia do reagente, taxa de entalpia de escapamento, temperatura do fumeiro, temperatura da parede do forno, valor de aquecimento do combustível, intensidade de combustão da saída do fumeiro, temperatura da câmara dos sacos de filtragem, composição do gás de fumeiro, temperatura do duto do fumeiro, temperatura da porta do forno, tamanho do vão da porta do forno, temperatura do revestimento do forno, temperatura da câmara do forno, taxa de fusão da carga, perda de calor do forno, tempo de operação de fusão transcorrido e aparência visual da carga e em que o forno (110) é um forno rotativo, o pelo menos um parâmetro de processo ainda inclui um ou mais de: velocidade de rotação do forno, corrente do motor de rotação, torque do motor de rotação e vibração do forno; e no qual, quando o forno (110) é um forno de revérbero, o pelo menos um parâmetro de processo ainda inclui um ou mais de: pressão do gás para aplicações de agitação de gás borbulhador, temperatura da tampa, temperatura da parede, temperatura do piso, velocidade da circulação da fusão, energia gasta na circulação da fusão, e temperatura da fusão dentro da câmara do forno.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ainda compreender: pelo menos um sensor (44) para detectar pelo menos um parâmetro de produção que identifique a produção do processo de fusão; no qual o controlador (50) é programado ainda para calcular a eficiência geral com base em pelo menos um parâmetro de forno e pelo menos um parâmetro de produção.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o controlador (50) ainda é programado para: registrar pelo menos um parâmetro de produção para diversos processos anteriores de fusão; e calcular a eficiência geral do forno com base na eficiência registrada em pelo menos um parâmetro de produção para diversos processos anteriores de fusão.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um parâmetro de carga inclui um ou mais de: peso da carga, peso do fundente, composição do fundente, teor de contaminante volátil, rendimento esperado, temperatura inicial, temperatura de vazamento, temperatura de corrida, porte da carga, formato da carga, proporção de superfície em relação ao volume de carga, composição do material de carga e temperatura de fusão de carga.

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um parâmetro do forno inclui um ou mais de: tipo do forno, tamanho do forno, condição do forno, idade do forno, tipo de refratário, idade do refratário, histórico de sucata, custo do combustível, custo do oxidante, custo do fundente e procedimentos de operação do forno.

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador (50) ainda é programado para calcular o tempo de prontidão de corrida de processo previsto ao: calcular um requisito de energia teórica com base em pelo menos um parâmetro de carga; calcular um consumo-alvo de combustível com base no requisito de energia teórica e na eficiência do forno; calcular o consumo real de combustível com base em pelo menos um parâmetro do processo; e calcular o tempo de prontidão de corrida de processo previsto com base na comparação do consumo-alvo de combustível com o consumo real de combustível.

7. Método para controlar um processo de fusão de metal em um forno de fusão (110) caracterizado por compreender: determinar pelo menos um parâmetro de forno que identifique um forno de fusão (110); adicionar uma carga (130) que contém metais sólidos no forno de fusão (110); detectar pelo menos um parâmetro de carga que identifique a carga (130); atear um queimador (140) no forno de fusão (110) para fornecer calor para fundir a carga (130), e os produtos da combustão de escapamento do forno (110) através de uma passagem; detectar pelo menos um parâmetro de processo que identifique o progresso de fusão da carga (130); calcular uma eficiência do forno com base em pelo menos um parâmetro do forno; calcular um tempo de prontidão de corrida de processo previsto baseado em pelo menos um parâmetro de carga, pelo menos o parâmetro de processo e a eficiência do forno; e controlar o processo de fusão do metal com base no tempo de prontidão de corrida de processo previsto, em que a passagem para os produtos de combustão do queimador de exaustão inclui um fumeiro; e no qual pelo menos um parâmetro de processo inclui um ou mais de: taxa de queima do queimador, taxa de entalpia do reagente, taxa de entalpia de escapamento, temperatura do fumeiro, temperatura da parede do forno, valor de aquecimento do combustível, intensidade de combustão da saída do fumeiro, temperatura da câmara dos sacos de filtragem, composição do gás de fumeiro, temperatura do duto do fumeiro, temperatura da porta do forno, tamanho do vão da porta do forno, temperatura do revestimento do forno, temperatura da câmara do forno, taxa de fusão da carga, perda de calor do forno, tempo de operação de fusão transcorrido e aparência visual da carga e em que o forno (110) é um forno rotativo, o pelo menos um parâmetro de processo ainda inclui um ou mais de: velocidade de rotação do forno, corrente do motor de rotação, torque do motor de rotação e vibração do forno; e no qual o forno (110) é um forno de revérbero, o pelo menos um parâmetro de processo ainda inclui um ou mais de: pressão do gás para aplicações de agitação de gás borbulhador, temperatura da tampa, temperatura da parede, temperatura do piso, velocidade da circulação da fusão, energia gasta na circulação da fusão, e temperatura da fusão dentro da câmara do forno.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por ainda compreender: detectar pelo menos um parâmetro de produção que identifique a produção do processo de fusão; e calcular a eficiência geral do forno com base em pelo menos um parâmetro de forno e pelo menos um parâmetro de produção.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por ainda compreender: registrar pelo menos um parâmetro de produção para diversos processos anteriores de fusão; e calcular a eficiência geral do forno com base na eficiência registrada em pelo menos um parâmetro de produção para diversos processos anteriores de fusão.

10. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que pelo menos um parâmetro de carga inclui um ou mais de: peso da carga, peso do fundente, composição do fundente, teor de contaminante volátil, rendimento esperado, temperatura inicial, temperatura de vazamento, temperatura de corrida, porte da carga, formato da carga, proporção de superfície em relação ao volume de carga, composição do material de carga e temperatura de fusão de carga.

11. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que pelo menos um parâmetro do forno inclui um ou mais de: tipo do forno, tamanho do forno, condição do forno, idade do forno, tipo de refratário, idade do refratário, histórico de sucata, custo do combustível, custo do oxidante, custo do fundente e procedimentos de operação do forno.

12. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por ainda compreender: calcular o tempo de prontidão de corrida de processo previsto ao: calcular um requisito de energia teórica com base em pelo menos um parâmetro de carga; calcular um consumo-alvo de combustível com base no requisito de energia teórica e na eficiência geral do forno; calcular o consumo real de combustível com base em pelo menos um parâmetro do processo; e calcular o tempo de prontidão de corrida de processo previsto com base na comparação do consumo-alvo de combustível com o consumo real de combustível.