Desenvolvimento e aplicação de campânula metálica para secagem de refratários em forno de galvanização

Resumo

O presente trabalho tem como objetivo apresentar o desenvolvimento, a construção e a aplicação de uma campânula metálica projetada para o processo de secagem de refratários em fornos de galvanização de arames. A pesquisa contemplou desde a concepção estrutural até a validação experimental em campo, incluindo análises computacionais baseadas no método dos elementos finitos (FEA) por meio do software Autodesk Inventor. O material estrutural adotado foi o aço ASTM A36, devido às suas propriedades mecânicas e de ductilidade, aliado a um sistema de isolamento em fibra cerâmica capaz de suportar temperaturas de até 1260 °C. Os resultados obtidos pela simulação numérica evidenciaram tensão de von Mises máxima de aproximadamente 9,3 MPa, valor significativamente inferior ao limite de escoamento do aço ASTM A36 (~250 MPa em temperatura ambiente), além de deslocamento máximo de 0,23 mm, confirmando elevada rigidez estrutural. Ensaios térmicos realizados em campo, com instrumentação por termopares, comprovaram que a curva de aquecimento seguiu fielmente o perfil recomendado pelo fornecedor dos refratários, promovendo secagem homogênea e controlada. Adicionalmente, observou-se que a utilização da campânula reduziu significativamente as perdas energéticas em comparação ao sistema aberto, favorecendo a eficiência operacional. A modularidade do projeto, concebido em partes desmontáveis, contribuiu para a facilidade de transporte, montagem e manutenção, ampliando sua aplicabilidade em diferentes cenários industriais. A integração entre análise computacional, engenharia de materiais e validação prática demonstrou-se essencial para a obtenção de resultados consistentes e alinhados às necessidades da indústria de galvanização.