MPT Brazilian Edition 3/2013

ISSN 1865-8393

Metalurgia, Processos e Tecnologias

3/2013

Aumentar a produtividade.

Baixar os custos.

Soluções para modernização: Qualidade e confiabilidade Os desempenhos convincentes de engenharia resultam nomeadamente de conceitos inteligentes de modernização.

Um dos desafios principais passa por adaptar as instalações existentes aos requisitos futuros dos mercados.

inteligente, por exemplo no âmbito das paralisações para manutenção em função dos turnos, com reduções mínimas de produção. Você beneficia com a poupança de tempo e de custos.

É aí que deve entrar toda a nossa experiência. Trata-se afinal de aumentar a produção e melhorar ao mesmo tempo a qualidade, ... planejando a execução de um modo

Referências exaustivas atestam nossa qualidade e segurança enquanto multinacional especialista em tecnologia de siderurgia e laminação.

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Editorial

Nanotecnologia Há oito anos atrás, em Munique, na Alemanha levei uma encomenda para um professor da TU München, universidade de tecnologia de Munique. O presente era de outra pessoa, porém foi nessa ocasião que pela primeira vez, conversei com um professor universitário de nanotecnologia sobre o assunto. Desde então quando se fala em nanotecnologia me lembro das suas explicações. O nome nanotecnologia já soa espetacular.

Nanotecnologia na área siderúrgica é um dos temas abordados nesta edição da MPT Edição Brasileira que sempre procura oferecer o que há de mais inovador da tecnologia aplicada nas usinas siderúrgicas para você, nosso leitor. O conceito da nano siderúrgica talvez resolva o problema de regiões caracterizadas por infraestrutura e logística pouco desenvolvidas, uma região, na qual a rede elétrica não comportaria o fornecimento de energia para a produção de aço, pois a nano siderúrgica pode estar apta a produzir a energia que demanda para sua operação. A concepção de nano siderúrgica está voltada a um mercado regional com uma raio de 300 quilômetros de distância. Os fornecedores de sucata e consumidores de aço por exemplo pertencem à região, assim custos de frete e transporte serão também mais baixos, fora o tempo de entregas que diminui também. O artigo descreve o potencial de uma nano siderúrgica.

A base para um funcionamento ótimo de toda operação é a manutenção. Uma boa manutenção previne prejuízos, paradas de equipamento por longo tempo e por consequente parada de produção assim. A manutenção proporciona um longo ciclo de vida da planta. No artigo sobre manutenção desta edição, três estratégias de manutenção tidas como essenciais para o setor metalúrgico e para a laminação serão apresentadas pela SMS e o exemplo de uma planta de tubos na russa Chelpipe localizada em Pervouralsk será descrito. A ideia é encontrar o nível de manutenção ideal e necessário, uma espécie de equilíbrio, pois manutenção em excesso deixa de ser rentável.

Em tempos de preços voláteis e de condições de mercado nada tranquilas, especialistas comentam em um artigo desta edição a previsão do mercado de minério de ferro até 2020. É uma visão europeia do mercado global, do qual o mercado brasileiro sofre muita influência, assim como vice versa. O mercado brasileiro é umdos mercados mais importantes, líder do setor, assim como grande fornecedor.

Redatora responsável Silvia Nunes

MPT Edição Brasileira 3/2013

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Sumário

MPT Edição Brasileira N°. 3 /2013

Tópico T. Klein, U. Wilhelm

18 Tecnologia nano siderúrgica - uma solução de baixíssimo CAPEX para fornecimento local de aço O conceito de uma nano siderúrgica se diferencia do de uma mini siderúrgica pelo seu foco regional, custo menor de operação e também pela padronização do tamanho da usina. Num raio de 300 km ao seu redor, a usina adquire as matérias primas assim como fornece o aço necessário ao mercado regional.

Um exemplo deste tipo de operação é a nano siderúrgica Chelpipe.

Foto de capa: Planta da Arvedi ESP na Acciaieria Arvedi SA, Cremona, Itália (fonte: Siemens AG) Contato: www.arvedi.it E-mail: info@arvedi.it

Matérias primas

Manutenção

J. Chegwidden

P. Tesè, C. Häusler,

14 Indústria de minério de ferro permanecerá turbulenta até 2020 Vários aspectos e fatores devem ser considerados na previsão do desenvolvimento. O cenário aqui prevê um crescimento de demanda tímido, pois a previsão da demanda por aço também é de baixo consumo aparente.

Editorial Silvia Nunes

3 Nanotecnologia

Colunas 6 Notas da indústria

36 Inovações tecnológicas

Produção de aço 16 Novo sistema de carregamento por caçamba automatiza a alimentação de sucata em aciarias elétricas Do pátio de sucatas até o forno elétrico a arco, o operador comanda um sistema todo automatizado.

Isso tudo ele opera sentado, da mesa da sala de controle.

38 Expediente

Tratamento térmico 22 Tratamento térmico em linha para serviços pesados A primeira aplicação da tecnologia de endurecimento de trilho dual fase.

V. Tatzedinov

24 Parceria dos valores de ciclo de vida na Chelpipe WOC ƂNQUQƂC KPQXCFQTC de serviço Ao iniciar um plano de manutenção a primeira questão é, se vale a pena. A segunda é: até que ponto vale a pena fazer esta manutenção.

A partir dessas respostas é traçado um projeto para execução. É uma parceria para um ciclo de vida da planta que engloba auditoria, assistência técnica, implementação de uma sistema integrado de gestão de manutenção assim como treinamento dos operadores da planta.

Laminação a quente 28 Sistema de automação avançada para o novo laminador de tiras a quente da Dragon Steel Na siderúrgica em Taiwan, foi implementado um sistema de automação e acionamento no novo laminadar que utiliza nada menos que com 4.000 entradas e saídas de controle digital. A arquitetura de controle aberta permite fácil expansão. O laminador foi projetado para produzir tiras de até 1.880mm de largura e espessuras de até 1,2mm.

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Notas da indústria

Brasil Rio de Janeiro

Vale descarta alterar participação na CSA. O presidente da Vale, Murilo Ferreira, afirmou em agosto que não vai alterar a participação que a mineradora tem na Companhia Siderúrgica do Atlântico (CSA).“Vamos manter a participação na CSA como está. O que tínhamos que ajudar na formação da empresa, a Vale fez”, disse Ferreira. A Vale tem uma fatia de 26,87% de participação na siderúrgica instalada em Santa Cruz, na zona oeste do Rio. A controladora da siderúrgica é a alemã ThyssenKrupp, que tenta encontrar comprador para a unidade.

Minas Gerais

V & M é agora Vallourec. A francesa Vallourec & Mannesmann está desde de julho de marca nova: Vallourec.

A integração foi realizada nos Estados Unidos e China e gradualmente acontecerá nos 21 países, aonde o grupo está presente. No Brasil, todas as subsidiárias, com exceção da Tubos Soldados do

Atlântico (TSA) e da Vallourec & Sumitomo Tubos do Brasil (VSB) adotarão a marca única, a da Vallourec. Até o final de 2014 a mudança deve estar finalizada. Em 1952 a alemã Mannesmann se instalou no Brasil, a fim de atender à indústria petrolífera. Em 2000 foi criada a Vallourec & Mannesmann Tubes, uma joint venture entre a francesa Vallourec e a Mannesmann. Em 2005, a Vallourec adquiriu 100% do controle acionário e a operação passou a ser chamada de V & M do Brasil, e agora em 2013, Vallourec.

São Paulo

Vototantim Metais assina contrato com a SKF do Brasil. A SKF do Brasil, será responsável adoção de técnicas preditivas nos maquinários e pela engenharia de confiabilidade aplicada nos rolamentos da unidade de produção da Votorantim Metais na cidade de Alumínio, SP. O contrato foi assinado em agosto e se estende até 2018. Diversos setores da Votorantim serão contemplados pelo contrato, tais como salas de forno, fundição, produção de alumina e transformação plástica. Com o anúncio desse acordo, a SKF planeja aumentar as receitas da divisão industrial e ampliar a

participação no setor de mineração nos negócios da companhia.

Espírito Santo

Via Dutra capixaba. Mais de 390 quilômetros de estradas vicinais do Espírito Santo foram pavimentadas com Revsol, um coproduto gerado no processo produtivo da ArcelorMittal Tubarão, nos últimos seis anos. A extensão é quase a da Via Dutra, rodovia que liga o Rio de Janeiro a São Paulo e tem 402 quilômetros. Ao todo, nesse período, foram utilizadas mais de 955 mil toneladas da escória de aciaria, doadas pela empresa a prefeituras capixabas.

Santa Catarina

Prédio mais alto da AL terá aço da ArcelorMittal. Com 237 metros de altura e área total construída superior a 50 mil m2, o edifício mais alto da América do Sul será construído com aço da ArcelorMittal, certificados com o Rótulo Ecológico da ABNT. O gigante será erguido de frente para o mar de Balneário Camboriú, em Santa Catarina. Serão ao todo cinco mil t de aço para sustentar o prédio, que tem foco na sustentabilida-

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a marca do movimento

Como fornecedor de plantas completas de altos-fornos, a Paul Wurth oferece muito mais do que equipamentos e componentes. Nossa experiência e conhecimento nas atividades de alto forno se baseiam em uma sólida compreensão dos processos e da operação da planta. Nosso vasto portfólio de produtos em tecnologia de altos fornos envolve uma completa gama de serviços de pós-venda, o que nos possibilita acompanhar o cliente como um parceiro durante toda a companha de um alto-forno.

Paul Wurth oferece peças sobressalentes originais, serviços de recondicionamento & reparo, modernização de equipamentos, treinamento, assistência tÊcnica, serviços de consultoria e manutenção para diferentes componentes de altos fornos e plantas auxiliares, tais como: 1 2 3 4 5 6 7

Carregamento de Alto Forno Casa de Corrida Injeção de Finos de Carvão Preparação de carga Regeneradores Sistema de Limpeza de Gås Granulação de Escória & Desaguamento

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SERVIÇOS DE ASSISTÊNCIA AO CLIENTE RELACIONADOS AO ALTO FORNO

Altos Fornos engenharia & construção de altos fornos completos, modernização, reparos e reformas

Plantas Auxiliares sinterização, regeneradores, preparação de carga, injeção de carvão pulverizado, granulação de escória e desaguamento

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PAUL WURTH – LIDERANÇA EM TECNOLOGIA DE REDUĂ‡ĂƒO PAUL WURTH DO BRASIL LTDAĂŠUĂŠ,Ă•>ĂŠ ˜`>Â?Ă•Ă˘ÂˆĂŒ>]Ê££ä‡£ÓcĂŠUÊÎäΣä‡äÎäÊ iÂ?ÂœĂŠ ÂœĂ€ÂˆĂ˘ÂœÂ˜ĂŒi]ĂŠ ° °ÊUĂŠ , - /iÂ?°\ÊÊ­³xxŽÊΣ‡ÎÓÓnĂŠĂ“nääÊUĂŠ >Ă?\ÊÊ­³xxŽÊΣ‡ÎÓÓnĂŠĂ“nä£ÊUĂŠÂŤĂœLĂ€JÂŤ>Ă•Â?ĂœĂ•Ă€ĂŒÂ…Â°VÂœÂ“ĂŠUĂŠĂœĂœĂœÂ°ÂŤ>Ă•Â?ĂœĂ•Ă€ĂŒÂ…Â°Vœ“ >ĂŒĂ€ÂˆĂ˘\ĂŠPaul Wurth S.A.]ĂŠ Ă•Ă?i“LĂ•Ă€}Âœ ˆÂ?ˆ>ÂˆĂƒ\ĂŠ vĂ€ÂˆV>ĂŠ`ÂœĂŠ-Ă•Â?]ĂŠ Â?i“>˜…>]ĂŠ Ă€>ĂƒÂˆÂ?]ĂŠ …ˆÂ?i]ĂŠ …ˆ˜>]ĂŠ ÂœĂ€jˆ>]ĂŠ ĂƒĂŒ>`ÂœĂƒĂŠ1˜ˆ`ÂœĂƒ]ĂŠ ˜`ˆ>]ĂŠ ĂŒ?Â?ˆ>]ĂŠ >ÂŤKÂœ]ĂŠ jĂ?ˆVÂœ]ĂŠ ,iÂŤĂ–LÂ?ˆV>ĂŠ/VÂ…iV>]ĂŠ,Ă–ĂƒĂƒÂˆ>]ĂŠ/>ÂˆĂœ>˜]ĂŠ1VĂ€@˜ˆ>ĂŠiĂŠ6ˆiĂŒÂ˜>“

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Tecnologia & Equipamentos para AF resfriamento & conceitos de revestimentos e sistemas, automação, tecnologia de carregamento de topo e equipamentos especiais

Notas da indĂşstria de, contando com reaproveitamento das ĂĄguas das chuvas, coleta seletiva e telhas ecolĂłgicas.

Rio de Janeiro

CSN inicia produção de longos.

A unidade da CSN que produzirĂĄ aços longos deve entrar em operação agora em setembro. A previsĂŁo foi feita pelo diretor executivo Comercial da empresa, Luiz Fernando Martinez, na teleconferĂŞncia de resultados do segundo trimestre. AtĂŠ o fim do ano a CSN deve consolidar as homologaçþes dos produtos. A expectativa da empresa ĂŠ que a capacidade da unidade opere “lotadaâ€? em 2014, tanto em relação Ă produção de vergalhĂŁo como a de fio-mĂĄquina. A fĂĄbrica de aço longo de Volta Redonda terĂĄ capacidade para 500 mil toneladas por ano de vergalhĂŁo (80%) e fio-mĂĄquina.

EspĂ­rito Santo

Bons ventos. Nos próximos dois anos a ArcelorMittal prevê dobrar suas vendas de aços longos para parques eólicos no Brasil a partir da par-

ceria com a CTZ Power. A expectativa Ê de fornecer 10 mil toneladas de aços longos para a construção desses parques eólicos no período. AlÊm das torres metålicas, os postes que sustentam geradores de energia eólica podem ser produzidos a partir de concreto e estrutura de aço.

MaranhĂŁo

Alcoa corta produção no Brasil. A americana Alcoa anunciou em agosto o encerramento temporårio da produção de 124 mil t de alumínio no Brasil. Não hå data para a retomada das atividades. Foram paralisadas uma linha em São Luis (MA) e outra em Poços de Caldas (MG). Com o anúncio da Alcoa e de outras suspensþes de produção de alumínio primårio no Brasil, analistas do setor afirmam que o país se torna importador líquido do metal, o que não acontecia desde meados dos anos 1980.

Minas Gerais

Usiminas adota Scanner 3D. A equipe do Centro de Tecnologia Usimi-

nas realizou o teste para captar a geometria de peça de aço com o Scanner 3D. O equipamento transforma peças grandes e complexas em modelos virtuais com características idênticas às originais e ajuda a definir o material mais adequado conforme sua aplicação no mercado. A Usiminas Ê a única siderúrgica do País a deter diretamente a tecnologia, utilizada no processo de estampagem na indústria automobilística. Normalmente as fabricantes de aço contratam o serviço. Portåtil, o Scanner 3D permite que as mediçþes sejam feitas na própria linha do cliente.

EspĂ­rito Santo

ArcelorMittal mira parques de energia eólica. A ArcelorMittal selou parceria com a CTZ Power, do Grupo Cortez, atuante em obras civis para fundação de torres eólicas. A siderúrgica criou uma solução para a fabricação de armaduras em aço especiais para sustentar o concreto armado das torres.

Para isso, buscou a KWG, que desenvolveu um equipamento para soldagem do aço nas dimensþes requeridas. Uma fåbrica móvel para construção de tor-

BRAUN Innovations for Steel Tecnologia na aresta do corte

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de alto desempenho da BRAUN

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Notas da indústria res de concreto armado dentro dos parques eólicos foi criada, evitando custos de logística com o transporte das torres por rodovias a seus locais de instalação.

A CTZ passou a produzir torres entre 80 m e 120 m, com potencial para abrigar aerogeradores de 1,5MW a 3MW de energia. O sistema começou sendo implantado nos complexos de Icaraízinho de Amontada e Taíba, no Cearå, com 58 torres - que consumiram 5 mil t de aço, entre vergalhþes e cordoalhas.

Outras 100 torres para parques eĂłlicos brasileiros deverĂŁo ser fornecidas pela fĂĄbrica mĂłvel da ArcelorMittal.

Minas Gerais

Usiminas e Tenaris parceiras noetanolduto. A Tenaris ganhou a concorrência para fornecer 145 km de tubos de 20 polegadas que serão aplicados na segunda etapa do projeto do etanolduto brasileiro, que ligarå Ribeirão Preto (SP) a Uberaba (MG). A produção dos tubos jå foi iniciada e as entregas devem ser concluídas atÊ setembro deste ano. Para esta fase, a Usiminas forneceu bobinas de aço produzidas no novo Laminador de Tiras a Quente, inaugura-

do em outubro do ano passado na Usina de CubatĂŁo (SP), com investimentos da ordem de R$ 2,5 bilhĂľes.

Rio de Janeiro

da qual a Vale participa com 50% das açþes. O restante Ê dividido entre as siderúrgicas sul-coreanas Posco e Dongkuk. Os aportes totais pela Vale somam US$ 2,64 bilhþes.

IABr revisa previsĂľes de 2013.

Minas Gerais

Diante de um cenårio com fraco crescimento da demanda interna, o Instituto Aço Brasil (IABr) revisou em agosto as perspectivas para o fechamento do ano de 2013. A produção de aço bruto deverå atingir 34,5 milhþes t, aprox. o mesmo volume de 2012. Jå as exportaçþes do aço brasileiro devem ser de 8,5 milhþes t em 2013, queda de 13% em relação ao ano passado, e as importaçþes deverão atingir 3,2 milhþes t, queda de 14,4% em relação a 2012.

CearĂĄ

Rio de Janeiro

tiu US$ 235 milhĂľes na Companhia SiderĂşrgica do PecĂŠm (CSP) no primeiro semestre deste ano. O total chega a 53% do montante a ser destinados pela mineradora no empreendimento em 2013. A CSP ĂŠ uma joint-venture,

Importaçþes crescem. De acordo

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com o IABr, as importaçþes indiretas de aço (contido em bens como måquinas e veículos automotores) apresentaram alta de 17,7% entre janeiro e julho de 2013, o que, para o instituto, eviden-

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do em R$ 7 bilhþes e com 1,3 mil km, o etanolduto ligarå 45 municípios em São Paulo, Minas Gerais e Goiås quando estiver 100% pronto. Após a primeira fase, em 2011, a siderúrgica entregou no 1o semestre de 2013 o aço para a produção de 12,8 mil t de tubos (API5L-X70-PSL2). Produzido no novo Laminador de Tiras a Quente (LTQ 2) da Usina de Cubatão, o aço estå sendo empregado em tubos soldados com resistência elÊtrica (ERW), de 20 polegadas.

CSP recebeu US$ 235 milhþes da Vale no 1° semestre. A Vale inves-

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Etanolduto usa tubos ERW. Orça-

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5eYestimento

Dimensão

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Notas da indústria cia a perda de competitividade da indústria nacional frente à concorrência dos importados. As vendas internas estão estimadas em 22,8 milhþes t neste ano, o que significa 5,3% a mais do que no ano passado. O consumo aparente deve subir para 26 milhþes t, uma expansão de 3,2%. O IABr estima que o consumo aparente de produtos siderúrgicos deve alcançar 27 milhþes t em 2014, 3,8% acima de 2013.

CearĂĄ

Greve pode atrasar início de operação da CSP. No início de agosto operårios que trabalham nas obras da CSP, em São Gonçalo do Amarante (CE), encerraram uma greve de quase um mês. A Posco Engenharia e Construção, responsåvel pela construção da siderúrgica, chegou a aventar que a paralisação possa prejudicar o prazo de entrega da indústria que estå previsto para o 2o semestre de 2015. Na primeira fase a siderúrgica, instalada no Complexo Industrial e Portuårio do PecÊm, terå capacidade de produzir três milhþes de toneladas de placas. por ano.

SĂŁo Paulo

Galvabrasil 2013. O congresso de

KlÜckner com nova instalação no Brasil. A subsidiåria do grupo ale-

galvanização se consolida como o principal ponto de encontro do setor para fomento, promoção e discussão de novas idÊias.

mão KlÜckner & Co, a Kloeckner Metals Brasil S. A. começou a operar uma moderna linha de corte sob medida e com capacidade de prÊ-fabricação a jusante, em seu centro de serviços em Piracicaba, SP. A linha de produção com comprimento total de 65 m tem capacidade anual de 60 mil t mÊtricas. O investimento complementa o portfólio da KlÜckner & Co, no Brasil, com chapas finas e grossas de aço prÊ-fabricadas sob medida de alta qualidade de atÊ 2.100 mm. Os produtos são adquiridos por clientes do setor elÊtrico e de eletrodomÊstico. As chapas grossas se destinam às aplicaçþes como guindastes e veículos comerciais para construção.

10 a 12 de Novembro Lima, PerĂş www.alacero.org

54º Alacero. O Congresso internacional reunirå especialistas em siderurgia, mineração e economia para discutir o que move a indústria do aço na AmÊria Latina e em todo o mundo.

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Indústria de minério de ferro permanecerá turbulenta até 2020 Com os transtornos de fornecimentos da Índia, a preocupação com a redução do crescimento da China, e os efeitos das grandes reservas forçando o preço do minério de ferro dentro de uma série de supostos “preços mínimos”, a indústria do minério de ferro enfrentou um período turbulento durante 2011 e 2012. Enquanto o preço de minério de ferro parece prever uma recuperação parcial, o novo relatório da Roskill oferece um grau mais profundo de percepção sobre a dinâmica do mercado, e disponibiliza uma perspectiva de mercado até 2020.

Entre 2006 a 2011, a promessa de um alto retorno nos investimentos conduziu para uma queda na concentração do controle corporativo do mercado de transporte marítimo do minério de ferro. Durante este período, a parte marítima negociou o minério de ferro controlado pela Rio Tinto, BHP Billiton e Vale (Os “Três grandes”) sofreram uma queda de 57,3% do total mundial. Os serviços de informação da Roskill, em Londres, esperam que esta tendência se reverta até 2020, já que o capital com disponibilidade limitada garantirá o financiamento de projetos, de modo que aumente a dificuldade dos produtores emergentes. Boa parte desse aumento de capacidade é esperado na Austrália e no Brasil e nos projetos dos principais produtores de aço, que buscam segurança do fornecimento futuro.

Nova capacidade excederá o crescimento da demanda

Judith Chegwidden, Roskill Information Services Ltd., Londres, Inglaterra, Reino Unido Contato: www.roskill.com/iron-ore E-mail: jchewidden@roskill.co.uk

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MPT Edição Brasileira 3/2013

Revisões drásticas na perspectiva no longo prazo para a demanda do minério de ferro e preços estão suscetíveis a conduzir o atraso, suspensão e cancelamento de grande número de projetos. No entanto, a Roskill estima que 425 milhões t/a da capacidade declarada será acrescentada da metade de 2012 ao final de 2014, e que o acréscimo da capacidade continuará a exceder os 100 milhões t/a até 2020.

Esses acréscimos são suscetíveis a exceder o crescimento da demanda e, principalmente, a representar operação de inferior a médio custo. Consequentemente, produtores situados no final superior de curva de custos - particularmente na China - se encontrarão gradualmente incapazes de competir em um mercado aberto.

Em 2012, uma fase de desabastecimento entre os produtores de aço e, diminuiu a demanda de minério de ferro, e a worldsteel espera que um consumo aparente de produtos acabados cresça apenas 2,1% em 2012, inferior ao 6,2% em 2011. Uma recuperação parcial surge provavelmente, já que o setor de construção na China e o gasto com aumento de infraestrutura auxilia-

rão no crescimento da demanda. Para 2020, no entanto, uma crescente demanda de outras nações emergentes é improvável para compensar totalmente o ritmo lento de crescimento na intensidade do uso do aço na China, visto que este país se aproxima de um pico no consumo per capita de aço.

Roskill espera um crescimento no consumo aparente do aço bruto, com uma média de 2,9% ao ano, de 2012 a 2020. Devido ao enfoque crescente na produção do aço em países com um uso mais elevado de minério de ferro por unidade de aço, Roskill prevê que a demanda do minério de ferro, atinja 3,1% ao ano, superando levemente a demanda do aço, apesar do aumento relativo no uso da sucata.

A incerteza relativa à zona do euro afeta a indústria de minério de ferro através de seus efeitos na demanda, assim como na disponibilidade reduzida e custos mais elevados de capital. Revisões da meta de crescimento chinês e de seu desempenho estão suscetíveis a resultar em altos e baixos, no curto prazo, embora muitos desses ajustes para uma perspectiva mais realista já tenham sido feitos. No entanto, podemos esperar algumas repercussões de excessivo pessimismo. Outros fatores de risco incluem nacionalismo crescente particularmente na África, altos custos imprevisíveis de energia, despeas trabalhistas crescentes e o destino da indústria de mineração indiana com a interdição de mineração nos estados de Goa e Karnataka.

Seguindo a queda dos preços de Junho a Setembro de 2012, Roskill espera que os preços permaneçam estáveis até o final de 2014, enquanto uma fase de reestocagem possa empurrar os preços durante 2013, embora altas flutuações não estejam previstas. Como novos volumes surgem em fluxo, o preço mínimo da indústria cairá gradativamente e Roskill prevê que o menor preço seja repetitivamente testado e eventualmente interrompido ao longo de 2015. Com seu cenário de linha de base, e ajuste na inflação, Roskill acredita que os preços tendem a diminuir durante 2016 até 2020.

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Rubrik links

Novo sistema de carregamento por caçamba automatiza a alimentação de sucata em aciarias elétricas O FEA Chargeopt para Fornos Elétricos a Arco da Simetal ajuda a otimizar e automatizar completamente os movimentos da ponte rolante durante o carregamento. Padrões de movimento precisamente repetíveis encurtam os ciclos de carregamento, reduzem a necessidade de manutenção C ?SKCLR?K ? AMLj?@GJGB?BC operacional, enquanto KCJFMP?K QS@QR?LAG?JKCLRC ? QCESP?L ? BM RP?@?JFM #QRC sistema de carregamento de sucata, recentemente desenvolvido pela Siemens, está funcionando com êxito na aciaria da Riva SAM em Neuves Maisons, França, desde Junho de 2012.

Siemens AG, Industry Sector – Metals Technologies Linz, Áustria Contato: www.siemens.com/metals E-mail: rainer.schulze@siemens.com

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MPT Edição Brasileira 3/2013

Um sistema de controle e visualização do carregamento foi integrado na interface existente de controle da aciaria nas operações da Riva em Neuves Maisons, França. A Siemens forneceu o equipamento mecânico e elétrico bem como o sistema básico de automação.

A Chargeopt para Fornos Elétricos a Arco da Simetal oferece numerosas vantagens comparadas à operação manual da ponte rolante. Independente de seu tamanho, forma ou posição no carro de transferência, as caçambas de sucata são localizadas e içadas de forma precisa pela ponte rolante. O movimento da ponte rolante para a casa de corrida, o acoplamento da ponte auxiliar e o carregamento da sucata dentro do forno elétrico a arco seguem uma trajetória ótima, reprodutível. Isto economiza tempo, previne danos ao equipamento e reduz os riscos para o pessoal. Adicionalmente, a ponte rolante e os movimentos da casa de corrida são sincronizados de forma otimizada, resultando num tempo de parada para carregamento menor que 1,5 minutos por carregamento. Isto aumenta a produtividade da planta da aciaria.

O sistema de carregamento de sucata automático instalado na Riva Neuves Maisons inclui uma solução baseada na tecnologia laser especialmente projetada para localizar com precisão as caçambas de sucata. Sensores de rádio determinam a posição da ponte rolante nas direções X e Y enquanto sensores de posicionamento angular de alta precisão reportam a posição Z do gancho da ponte rolante. Estas informações são transferidas via uma

rede sem fio industrial para um controlador lógico programável onde são comparadas com os padrões dos caminhos ideais armazenados no controlador, o qual então inicia os movimentos necessários da ponte rolante. Os sistemas de medição e transmissão de dados são projetados para trabalhar condições ambientais adversas, o que melhora a disponibilidade do sistema inteiro.

A planta da Riva Neuves-Maisons produz fio e aço reforçado e é parte da divisão SAM da Riva. A aciaria compreende um forno elétrico a arco de 150 toneladas e um forno panela. Os tarugos são lingotados numa máquina de lingotamento contínuo de seis veios, seguindo para uma laminação para posterior processamento.

A Riva foi o primeiro produtor de aço no mundo a utilizar a LiquiRob num forno elétrico a arco. Ele retira automaticamente amostras do forno elétrico a arco e realiza as medições. Este sistema robô LiquiRob da Siemens está sendo utilizado na Neuves Maisons desde Março de 2010.

Conclusões O operador da aciaria agora comanda um sistema de automação integrado completo para manuseio da sucata desde o pátio de sucatas até o forno elétrico a arco. As operações são controladas somente pelo gerente da escala e diretamente da sala de controle. O tempo de retorno do investimento é menor que um ano. !

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Produção do aço

Figura 1. Planta de sucata shredder Lynxs Danieli

Tecnologia nano siderúrgica – uma solução de baixíssimo CAPEX para fornecimento local O conceito de nano siderúrgica tem sido desenvolvido como uma solução competitiva para a produção local de aço fornecendo um mercado regional. Em contraste com as mini siderúrgicas ou as integradas, a nano siderúrgica é a resposta para satisfazer a demanda regional através de uma abordagem de baixo custo.

O conceito da nano siderúrgica é baseado em leiautes de planta para produção de até 300 kt/ ano de produtos longos.

Thomas Klein, Uwe Wilhelm, Danieli Centro Met Swiss GmbH, Rheinfelden (Aargau), Suíça Contato: www.danieli.com E-mail: klein@swiss.danieli.com wilhelm@swiss.danieli.com

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MPT Edição Brasileira 3/2013

Investimentos em novas plantas siderúrgicas são sempre justificados pelos mesmos fatores chaves, por exemplo, o mercado para produtos acabados, custo de capital (CAPEX), custo operacional (OPEX), disponibilidade de matérias primas e energia elétrica, localização da planta, aspectos ambientais, mão-de-obra especializada, etc. Considerando estes aspectos, sozinho o conceito clássico de mini siderúrgicas não mais atende as mudanças de demandas da indústria siderúrgica que ocorreram ao longo dos últimos anos em todo o mundo. Especialmente para os mercados emergentes, estes conceitos foram simplesmente superdimensionados.

Olhando para as necessidades de regiões em desenvolvimento ao redor do mundo, verifica-se claramente que existe locais com uma demanda local distinta para produtos longos, mas que apresenta certas restrições, tais como fornecimento restrito de energia, limitado potencial de investimento, etc.

Contra este histórico, a Danieli desenvolveu o conceito de nano siderúrgico para ser capaz de atender aos requisitos específicos destes mercados com flexibilidade.

Um conceito de planta estritamente focado em nichos regionais A nano siderúrgica é um conceito de planta que foca numa região, isto é, recursos regionais e demandas do mercado regional. A nano siderúrgica explora as fontes de sucata disponível ou minério de ferro. As matérias primas disponíveis são convertidas em produtos acabados demandados pelo mercado local num processo altamente eficiente – e envolvendo rotas de transporte extremamente curtas.

O conceito de planta da nano siderúrgica é baseado nos leiautes das plantas para tamanhos padronizados de produções. Os seguintes tamanhos estão disponíveis para tarugos ou produtos laminados: – NANO100 para 100.000 toneladas por ano, – NANO150 para 150.000 toneladas por ano, – NANO200 para 200.000 toneladas por ano, – NANO250 para 250.000 toneladas por ano, – NANO300 para 300.000 toneladas por ano.

Produção do aço

Figura 2. Forno de indução de alta potência durante vazamento

Para estes padrões de tamanho o conceito da nano siderúrgica proporciona soluções de local e planejamento do negócio para permitir uma rápida tomada de decisão e para economizar CAPEX já num estágio muito cedo.

Rotas do processo Quatro diferentes rotas de processo são possíveis no conceito da nano siderúrgica.

A nano siderúrgica baseada no forno elétrico a arco (FEA) inclui: – Pátio de sucata, – Forno Elétrico a Arco (FEA), – Unidade de fabricação de liga, – Forno panela, – Máquina de lingotamento contínuo (com 1 ou 2 veios), – Laminador.

A nano siderúrgica baseada no forno de indução inclui: – Pátio de sucata, shredder e de refugos, – Estação de agitação por sopro superior de oxigênio, – Estação de retirada da escória, – Forno panela, – Máquina de lingotamento contínuo (com 1 ou 2 veios), – Laminador.

A nano siderúrgica baseada no mini

alto-forno (MAF) inclui: – Estocagem de carvão vegetal e minério de ferro, – Mini Alto-forno, – Estação de tratamento do gusa, – Convertedor, – Forno panela, – Máquina de lingotamento contínuo (com 1 ou 2 veios), – Laminador.

A nano siderúrgica baseada no MAF e FEA inclui: – Fornecimento de carvão vegetal e minério de ferro, – Pátio de sucata, – Mini Alto-forno, – Estação de tratamento de gusa, – Forno Elétrico a Arco, – Forno panela, – Máquina de lingotamento contínuo (com 1 uu 2 veios), – Laminador.

No caso de se usar um mini alto-forno, há também a opção de produzir gusa. Independente das rotas do processo de produção, a nano siderúrgica deve ser equipada com um sistema de limpeza dos gases de exaustão e uma planta para tratamento de fumaças.

Outros equipamentos auxiliares incluem sistemas de manuseio de material, pontes rolantes, planta para tratamento de água, laboratórios, auxiliares

da aciaria e etc.

Principais tecnologias da cadeia do processo de nano siderúrgica Preparação de sucata. O uso da sucata shredder é comprovadamente o método mais eficiente para garantir um tamanho e forma ótimos de sucata com um alto rendimento para a alimentação da aciaria. A sucata shredder assegura eficiência operacional e de custo, alto rendimento do processo de fusão, alta produtividade e bom controle das análises metalúrgicas. Além das máquinas shredder, outros sistemas de preparação de sucata, por exemplo sucata de refugo e pré sheredder são usados para a preparação de toda a sucata e atividades de logística (figura 1).

Unidade de fusão primária. o conceito de nano siderúrgica provém duas opções para fusão primária: o forno elétrico a arco e o forno de indução. O nano forno elétrico a arco da Danieli foi especialmente desenvolvido para a nano siderúrgica. Ele está disponível em dois tamanhos, cobrindo as faixas de pesos de produção de 5-15 toneladas (NANO2) e 15-35 toneladas (NANO3) respectivamente (tabela 1). Eles estão disponíveis em projetos de meia plataforma ou plaMPT Edição Brasileira 3/2013

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Produção do aço

Figura 3. Dois fornos de indução equipados com chaminé especial de sucção

taforma completa e com alimentação central ou por bica. O nano forno elétrico a arco pode ser projetado nos tipos de corrente alternada ou corrente contínua, dependendo das necessidades individuais. Uma lança especial de porta chamada Nano-Robox para a injeção de carbono e oxigênio via a porta de escória foi desenvolvida para completar o sistema. Alternativamente, um sistema completo de injeção pode ser instalado incluindo queimadores, lanças supersônicas de oxigênio, e injetores de carbono e cal, conforme solicitação.

Como sistema alternativo para fusão primária, a tecnologia do forno a indução pode ser aplicada à nano siderúrgicas, especialmente no caso de disponibilidade limitada de energia elétrica e se a produção é limitada a certos graus de aço como para fabricação de vergalhões. Geralmente, um forno de indução de frequência média com uma produção por carga de 5 a 35 toneladas é usado, exigindo uma potência do convertedor de 3 a 18 MW (figura 2). A alimentação da sucata é semi automática usando-se carros de carregamento através de ponte rolante.

Dependendo da produção prevista, fornos de indução são alocados como um forno de indução com duas soleiras, sendo uma utilizada para o processo de fusão, enquanto a segunda é 20

MPT Edição Brasileira 3/2013

reparada/sinterizada, ou o arranjo é estendido para dois fornos de indução com quadro soleiras (duas em operação e duas em reparo – figura 3). O arranjo dos fornos de indução dentro da planta é muito importante para a logística completa da planta e o desenvolvimento completo do leiaute da nano siderúrgica. A exaustão de fumos durante o carregamento e o vazamento ocorre via uma chaminé especial de sucção, a qual reduz a um mínimo o volume total de gases para tratamento.

Mesmo que nenhuma energia elétrica esteja disponível da rede pública, a energia para o forno de indução pode ser produzida por um grupo de geradores compactos a diesel, agrupados em pequenas unidades para cobrir o barramento sujo (forno de indução, forno panela), o barramento limpo (equipamentos auxiliares e laminador) e a

planta shredder.

O mini alto-forno é uma planta muito flexível e competitiva para a produção de gusa entre 65.000 até 300.000 toneladas por ano. Ela é altamente flexível, permitindo o uso de 100% de minério bitolado (também chamado granulado) bem como qualquer mistura entre o bitolado, sínter e pelotas. Ele pode ser projetado para usar carvão vegetal (ambientalmente correto) ou coque como redutor.

Um mini alto-forno é a solução ideal para uma nano siderúrgica em locais onde o minério de ferro e o carvão vegetal ou coque estão disponíveis, mas a capacidade da rede elétrica é insuficiente para a operação de um forno elétrico a arco ou forno de indução. Após vazar o gusa do mini alto-forno, ele é transferido para um conversor ou forno elétrico a arco. Tanto o aço comum como o fundido pode ser

NANO2 FEA

NANO3 FEA

Produção, t

5

10

15

15

20

25

30

35

Diâmetro, m

2,8

3,2

3,2

3,5

3,5

4,3

4,3

4,3

Energia elétrica, MW

6,1

9,1

11,4

13,0

15,2

19,0

22,8

26,6

Produtividade, t/h

3,7

10,9

16,4

18,0

23,1

30,0

37,5

43,8

Tempo tap-to-tap, min.

82

55

55

50

52

50

48

48

Sistema de vazamento Ajustes na química Caçambas de carregamento Pé quente

Calha

Calha ou alimentação central

Lança de porta

Lança de porta ou módulos

2

2

Máximo 15% do peso de vazamento

Máximo 15% do peso de vazamento

Tabela 1. Tamanho e dados técnicos dos fornos elétricos a arco da nano siderúrgica

Produção do aço produzido. O mini alto-forno tem as seguintes vantagens: – Baixo investimento específico, – Flexibilidade na preparação e composição da carga, – Baixo impacto na rede elétrica, – Fácil operação e manutenção, – Tecnologia comprovada.

Uma estação de tratamento de metalurgia secundária é o máximo numa nano siderúrgica. Ela inclui um pequeno forno panela o qual garante o atendimento da composição química requerida do banho líquido e age como um estoque intermediário de aço entre o sistema primário de fusão e as facilidades de produção ao final da cadeia. No caso de um forno de indução ser usado como unidade de fusão primária, uma estação de sopro de oxigênio será colocada antes da panela para a descarburação e desfosforação. Após o processo de desfosforação, a escória oxidada é removida na estação de retirada de escória ou no carro panela basculante ou por intensa agitação. Se necessário, a escória da panela raspada para assegurar que o metal limpo é transferido para a estação do forno panela.

Laminador de tarugos. Após o tratamento na metalurgia secundária, a panela é transferida para uma máquina de lingotamento contínuo de 1 ou 2 veios com 7 metros de raio. Os tamanhos de tarugos produzidos aqui estão na faixa de 100 mm x 100 mm até 160 mm x 160 mm em comprimentos de 4 a 12 metros. Esta faixa dimensional traz a flexibilidade necessária para preencher os requisitos demandados pelo mercado. Equipamentos de comprovada eficiência são implantados, tais como: – “turret” de panela para alta segurança operacional, – Projeto do tundish na “forma-delta”, – Sistema de troca de bico, – Tecnologia de tundish flutuante, – Molde de agitadores eletro magnéticos.

Laminador. As siderúrgicas NANO100 e NANO150 (veja acima) são equipadas com um laminador semi-contínuo (unidade reversível). As siderúrgicas maiores NANO200, NANO250 e NANO300 incluem uma unidade de desbaste e um laminador operado continuamente.

A configuração do laminador assegura a mais elevada flexibilidade para satisfazer a demanda por vergalhões e

para a produção de fio-máquina ou perfis (figura 4). As dimensões dos vergalhões a serem produzidos dependem dos requisitos individuais e cobrem a gama completa de produtos acabados entre 8 e 40 mm de diâmetro.

Além do tipo clássico de forno de reaquecimento (a óleo ou gás, forno contínuo munido de empurradores ou forno contínuo com vigas móveis) é possível implantar um aquecedor a indução. Assim, uma temperatura constante e cor-

Conclusões O conceito da nano siderúrgica foi desenvolvido para fornecer aço para um mercado regional num raio de 300 quilômetros. Dentro dessa região a sucata é coletada, transportada por pequenas distâncias até a siderúrgica onde é processada para obter produtos acabados para a indústria de construção. Os benefícios gerais do conceito da nano siderúrgica podem ser suma-

Figura 4. Laminador de acabamento

reta aolongo de todo o comprimento do tarugo como requerido pelo laminador pode ser obtido. O aquecedor a indução requer um processo de vazamento e laminação completamente sincronizados. Contudo, o reaquecimento de tarugos a partir da temperatura ambiente até a temperatura de laminação é somente uma opção em caso de emergência.

Unidades auxiliares necessárias para a operação contínua da planta são incluídas no conceito da nano siderúrgica. Tais unidades são projetadas e especificadas de acordo com as exigências específicas regionais.

Uma planta de tratamento de fumaça assegura observância dos aspectos ambientais com os padrões Europeus e internacionais. O carregamento de sucata limpa preparada pela planta shredder e/ ou o uso da tecnologia de forno a indução geram uma menor pegada de carbono. No caso do uso de carvão vegetal como redutor no mini alto-forno, o ferro gusa produzido tem uma pegada de carbono neutra.

Uma planta de tratamento de água assegura o correto resfriamento da água de processo usada em diferentes etapas de produção. Outro equipamento auxiliar é definido de acordo com as necessidades do processo utilizado.

rizados a seguir: – Fornecedores locais, – Consumidores locais, – Matérias-primas locais, – CAPEX reduzido, – OPEX reduzido, – Custos de inventário reduzidos, – Projeto compacto da siderúrgica, – Custos baixos de frete, – Prédios e construções civis simplificados, – Equipamentos pré-montados.

Ao redor do mundo, este conceito pode auxiliar no desenvolvimento de regiões nas quais onde ninguém tenha pensado em construir uma siderúrgica. Com uma nano siderúrgica, isto pode se tornar viável. Uma nano siderúrgica irá gerar outros negócios e indústrias a serem constituídas ao redor dela. Para implementar uma nano siderúrgica, o conhecimento e a capacidade de um fornecedor completo da planta como a Danieli são de máximo benefício já que reduzem o número de interfaces durante a execução do projeto, levando a um rápido e vitorioso início de operação e aumento da produção.

O sucesso do conceito da nano siderúrgica já foi confirmado pelos pedidos recebidos de clientes na África, Ásia e Oriente Médio. !

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Tratamento térmico

Tratamento térmico de trilhos em linha para serviços pesados A mais recente tecnologia “Idrha+” possibilita a fabricação de trilhos com uma resistência melhorada na fadiga de contato e desgaste.

A chinesa Baotou Iron & Steel implementará as primeiras aplicações mundiais de sua tecnologia de endurecimento de trilho dual fase em linha para a produção de trilhos para serviços pesados. A Siemens recebeu a encomenda de expandir um de seus laminadores de produtos longos na China.

Siemens AG, Setor industrial – Metals Technologies, Linz, Áustria Contato: www.siemens.com/metals E-mail: rainer.schulze@siemens.com

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MPT Edição Brasileira 3/2013

Figura 1. Esquema 3D da linha dual-fase de endurecimento de trilhos

A Baotou Iron & Steel (Group) Co., ltd da Mongólia Interior, é uma das três produtoras de trilhos na China. A empresa encomendou a Siemens Metal Technologies uma instalação para tratamento térmico em linha de trilhos para serviços pesados, para duas unidades de laminação, em Baotou. Este projeto incluirá a primeira aplicação do mundo de tecnologia avançada para o endurecimento de trilhos, o qual foi desenvolvido juntamente pela Siemens e pelo centro técnico italiano, Centro Sviluppo Materiali S.p.A (CSM). Este sistema “injetor dual fase de endurecimento de trilho” chamado Idrha+ possibilita a produção de trilhos com melhoria na resistência a fadiga de contato e desgaste. A nova linha também será capaz de otimizar o desempenho da produção de acordo com os diferentes graus de aço. O comissionamento está programado para o início de 2014.

O novo sistema de endurecimento de trilho (figura 1) será instalado em uma linha de laminação com capacidade anual de 400.000 t e laminação de vários tamanhos e formas de trilhos, incluindo trilhos assimétricos, em especial tipos de aço com taxas de carvão de 0,6% a 0,8%. A produtividade máxima por hora é de 150 t de trilhos de até 104m de comprimento.

O design do sistema de endurecimento de trilho Idrha+ será instalado na linha de laminaçâo da Baotou, está baseado em modelos de processo metalúrgico e termomecânico e validado pela experiência em plantas piloto. O desempenho

do produto de trilho final está de acordo com os padrões chineses em termos de dureza, enquanto a resistência de ambos os contatos de fadiga e desgaste melhoraram. Permite também a simulação de várias estratégias de resfriamento para diferentes graus de aço para trilhos, antes de começar a produção. Isso possibilita reduzir o tempo de run-up, a capacidade nominal a ser alcançada com mais rapidez e também que os parâmetros de desempenho relevantes sejam cumpridos consistentemente e confiavelmente.

A Siemens é responsável por toda tecnologia de processo e pela engenharia de fornecimento dos equipamentos, bem como aqueles fornecidos pela Baotou Iron & Steel. A entrega pela Siemens inclui ainda um forno de indução, uma linha de têmpera altamente flexível e processo de automação de circuito fechado. A Siemens também auxiliará na instalação e comissionamento. O escopo engloba também um desenvolvimento em conjunto com a Baotou e definição de novos graus de aço para trilhos, bem como a assistência na certificação de graus para o mercado internacional.

A Siemens realizou duas modernizações no laminador de produtos longos da Baotou. Uma nova tesoura e rolo puxador foram instalados em 1999 e, em 2005, quatro novos suportes de rolos e um sistema de alinhamento ótico foram instalados na planta. O sistema de controle de temperatura do laminador de produtos longos foi também modernizado.

Manutenção

Figura 1. Operador e orientador de planta na sala de controle

Parceria dos valores de ciclo de vida na Chelpipe WOC Ć‚NQUQĆ‚C CXCPĂƒCFC FG UGTXKĂƒQ Os proprietĂĄrios de plantas tĂŞm sido cada vez mais exigidos com relação aos serviços e Ă manutenção da planta durante todo o ciclo de vida do produto, utilizando os conhecimentos CQNCAĂ?jAMQ B? -#+ $?@PGA?LRC Original do Equipamento) a jK BC NPMRCECP f? CjAÆAG? dos equipamentosâ€? e, portanto, a competitividade L?Q @?QCQ NCPK?LCLRCQ M mesmo tempo, com os ciclos de inovação se tornando cada vez mais curtos, hĂĄ uma necessidade de manter uma tecnologia de Ăşltima geração por meios de atualizaçþes e KCJFMPG?Q

O gerenciamento de ciclo de vida Ê um fator chave na previsão do custo total de propriedade. Tendo em vista a importância da SMS Siemag – fabricante da planta e måquinas para a indústria de laminação e metalúrgica- soluçþes respectivas de serviço foram desenvolvidas e estão disponíveis para os operadores das plantas via um serviço de rede mundial. O fabricante da planta oferece módulos de serviços integrados, nos quais podem ser individualmente adaptados. Custos, qualidade e aspectos relativos à produtividade da planta podem ser protegidos atravÊs de nível otimizado durante todo o ciclo de vida. A meta Ê alcançar uma parceria de ciclo de vida entre o fabricante da planta e seu usuårio (figura 1).

CritÊrio de seleção para o conceito de manutenção Pino Tesè, Christoph Häusler, SMS Siemag AG, Dßsseldorf; Valentin Tatzedinov, ChelNGNC !FCJW?@GLQI 0ÛQQG? !MLR?RM UUU QKQ QGCK?E AMK # K?GJ RCAFLGA?J QCPTGAC QKQ QGCK?E AMK

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A base da parceria de ciclo de vida Ê estipulada pelo conceito de manutenção. A primeira pergunta a ser respondida Ê se a manutenção vale a pena, e então a próxima pergunta serå atÊ que ponto valeria a pena. Isto Ê respondido

e ilustrado na figura 2. Aqui, os valores empíricos da SMS Siemag estão representados graficamente em uma progressão típica. No caso de uma falha provocada pela estratÊgia de manutenção surgirão, por conseguinte um estågio acentuado de preparo e um colapso irregular e imprevisível na produtividade. Tendo em vista as estratÊgias de melhores pråticas de manutenção, como favorecida pela SMS Siemag, o cliente espera desfrutar de uma disponibilidade e rendimento mÊdio superior.

Uma enorme variedade estratÊgica estå disponível para a manutenção. Basicamente, três estratÊgicas essenciais podem ser consideradas relevantes na indústria metalúrgica e de laminação: – estratÊgia dependente de condição, – estratÊgia preventiva/tempo dependente, – estratÊgia de falha produzida.

Uma decisão pode ser tomada individualmente de acordo com o mÊtodo de melhores pråticas. Em princípio, se constitui de uma combinação eficiente de estratÊgias. Esta aproximação considera tanto a crítica dos componentes como a condição custo-benefício (figura 3). A meta Ê conquistar o equilíbrio correto, desde que possa ser

Manutenção exposto em termos simples: pouca manutenção resulta em um mau funcionando considerável e custos, ao passo que uma manutenção excessiva não é rentável quando calculado contra o valor agregado.

Parceria de ciclo de vida para a nova planta de tubos Pervouralsk Para se ter uma ideia de como um conceito de serviço integrado aparece de fato, termos práticos e como os módulos usados no conceito interagem um com outro, na nova planta de tubos Pervouralsk, JSC, uma companhia que pertence ao Chelpipe, uma fabricante de tubos líder da Rússia, é ilustrado no seguinte exemplo. Em 2009, a Chelpipe realizou o comissionamento de um forno elétrico a arco, instalações de tratamento de metalurgia secundária, máquinas de molde e todas as plantas foram fornecidas pela SMS Siemag.

Junto com o fornecimento das plantas, a Chelpipe também se decidiu em favor de um pacote de serviços abrangente da SMS Siemag, no qual engloba essencialmente os seguintes elementos: – Workshops de auditorias de manutenção, – Assistência técnica para a introdução de novos métodos e otimização, – Implementação de um sistema integrado de gestão de manutenção (IMSS®) – Treinamento para qualificação dos funcionários – Armazenagem para as peças sobressalentes e fornecimento local.

Auditorias. Nos trabalhos da Chelpipe Pervouralsk, as primeiras auditorias foram realizadas pelos grupos de especialistas da SMS Siemag a fim de verificar o potencial de status e de otimização da manutenção técnica nos workshops da Chelpipe. Essas avaliações levaram em conta os fatores, como: limpeza, organogramas, sistema de gestão, os estoques e materiais da planta, métodos de manutenção, sistemas de diagnósticos, cooperação com as peças sobressalentes e fornecedores de equipamentos, assim como métodos de despesas na manutenção. SMS identificou almoxarifados individuais como as principais áreas da otimização potencial. Cada departamento de produção operou vários almoxarifados de peças sobressalentes, ferramentas e materiais.

Figura 2. Gestão sistemática de manutenção auxilia no aumento do desempenho da planta

Figura 3. Estratégia de melhores práticas de manutenção em relação ao custo de despesa para processos de tomada de decisão

Assistência técnica. A tarefa de assistência técnica da SMS Siemag na Chelpipe, foi de implementar conhecimentos e experiências obtidos através da auditoria em estreita colaboração com o cliente, em outras palavras, para otimizar as sequências de trabalho e para iniciar e organizar os processos de manutenção. Entretanto, o trabalho da assistência técnica não terminou por aqui, já que o fornecimento da assistência é realmente um serviço contínuo dentro do âmbito da parceria de ciclo de vida. Portanto, os orientadores da SMS Siemag auxiliaram a Chelpipe no desenvolvimento de novos produtos e na introdução de novas etapas de processo necessárias.

Implementação da IMMS®. Uma das principais tarefas da Chelpipe foi a de

apresentar um novo sistema integrado de gestão de manutenção (IMSS®). Baseado em um software que auxilia nos planejamentos de manutenção com ferramentas inteligentes. As sequências se tornaram aliadas e parcialmente automatizadas e deste modo, muito simplificadas. Uma desvantagem comum do software de manutenção é dada, sem consideração, aos dados específicos da planta e processos da planta. O IMSS®, no entanto, integra a planta e os dados dos processos obtidos, que são continuamente incorporados no sistema pelo SMS Siemag durante décadas de experiência. O Software e os dados constituem uma planta específica, um pacote customizado que fornecem bases reais para a gestão de uma limpeza facilmente compreendida.

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Manutenção

Figura 4. Almoxarifado de peças sobressalentes

Cada componente a ser entregue é claramente identificado e codificado para assegurar, de maneira objetiva, a manutenção alvo. Um completo banco de dados da Chelpipe permite um serviço e uma manutenção facilitada, e pode ser acrescentado independentemente. Isto estimula um processo contínuo de aperfeiçoamento que é o objetivo durante todo o ciclo de vida das plantas.

Um sistema de gestão integrado de manutenção desempenhou condições para a melhoria contínua da flexibilidade, eficiência e transparência na gestão profissional de peças sobressalentes e manutenção. Sua utilização já possibilitou um aumento em curto prazo na disponibilidade da planta de mais de 20% na Chelpipe. Valentin Tatzedinov, diretor de gestão de novo projeto na Chelpipe, confirma os benefícios: “Nosso trabalho de manutenção se tornou muito mais transparente. Nós criamos uma estrutura mais eficiente para a organização de nossas manutenções técnicas e de nossos reparos nas operações”.

Além da assistência no trabalho diário, o sistema integrado de gestão de manutenção também fornece oportunidades a longo prazo para melhorar significativamente a disponibilidade da planta, reduzindo os custos de manutenção e a reserva de capital para a reposição do estoque e conseqüente26

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mente aumenta a satisfação do cliente.

Treinamento. Não só a tecnologia, mas também as qualificações pessoais e profissionais da equipe formam parte da parceria de ciclo de vida. A SMS Siemag primeiro conduziu uma avaliação ampla a fim de verificar o nível de conhecimento e as exigências de treinamento dos gerentes de manutenção e especialistas na Chelpipe. O foco estava nos processos de experiência relativos à manutenção, o conhecimento técnico com relação às plantas instaladas e as qualificações-chave (competência social, comunicativa e metodológica) dos colaboradores da Chelpipe.

As qualificações averiguadas foram depois contrastadas com os anteriores quadros configurados para as exigências do trabalho. Assim, os instrutores da SMS foram capazes de conferir as experiências adquiridas para iniciar os novos conceitos e processos de manutenção nos locais do treinamento, em conformidade com as necessidades específicas. Além disso, um grande número de cursos de capacitação e qualificação foram oferecidos aos empregados da Chelpipe – como também a outras companhias – dentro da estrutura de TECademy da SMS Siemag.

A TECademy é responsável pela incorporação do instituto tecnológico no seminário e no treinamento da divisão da SMS Siemag. Ela oferece ao merca-

do do aço e aos proprietários de laminação, em todo o mundo, um pacote eficiente para o treinamento profissional que constitui um conhecimento especializado da SMS Siemag. Engenheiros, técnicos da planta, proprietários de plantas e outros especialistas podem receber um suporte especializado aqui, de modo que eles possam reconhecer o potencial de suas plantas e utilizá-lo de maneira eficiente.

Portais de serviço. Provê, de maneira profissional, uma comunicação segura e simples entre a Chelpipe e a SMS Siemag. É um serviço remoto, mediante conexões de rede altamente seguras, através de um serviço especializado da SMS Siemag, que disponibiliza um acesso aos sistemas de automação na Chelpipe. Posteriormente, é possível implementar melhorias de processo e eliminação eficiente de falhas. No caso da Chelpipe, o portal responsável é o serviço russo de instalação de 24/7 da SMS Siemag na Chelyabinsk.

Isto constitui um ponto de serviço de entrada para as companhias CIS e russa. Com a ajuda de centros locais, preocupação com ótimos clientes, a assistência a Chelpipe é assegurada porque a equipe da SMS Siemag não tem somente a informação da planta, mas também pode se comunicar no idioma local. Uma vantagem adicional é uma tecnologia de informação interligada, o que permite uma troca rápida

Manutenção de conhecimento entre os especialistas da Siemag nos assuntos técnicos, também a nível global, portanto reforçando a capacidade dos empregados nos serviços locais ao encontrar soluções.

As atividades são auxiliadas pelo principal centro de serviço na Alemanha.

Gestão de peças sobressalentes.

Dentro do âmbito do contrato de serviço, a Chelpipe transferiu o funcionamento do almoxarifado de peças sobressalentes locais e a gestão de peças sobressalentes para a SMS Siemag (figura 4). Aqui, a SMS Siemag administra e armazena não somente aquelas peças sobressalentes que ficaram disponíveis pela SMS Siemag, mas também as peças que pertencem a Chelpipe. A vantagem é que o armazenamento das peças sobressalentes é pontual e, por essa razão, economicamente e coordenado de acordo com as exigências das plantas, portanto, as peças utiliza-

das e sobressalentes estão disponíveis imediatamente no local. Além disso, a Chelpipe não necessita de pessoal próprio e assim economiza gastos administrativos. O acesso ao almoxarifado é controlado 24 horas por dia, sete vezes por semana.

Conclusão A nova planta de tubos Pervouralsk da Chelpipe é um excelente exemplo da disponibilidade de benefícios através da parceira de ciclo de vida. Este serviço oferecido pela SMS Siemag é baseado em quatro pilares: – Presença mundial nos “centros de metalurgia”, – Experiência e competência dos operadores e engenheiros nos conhecimentos baseados em ferramentas de gestão,

– Extensa gama de produtos destinada a um provisionamento bem sucedido para toda cadeia de processo metalúrgico, com aplicações de suas soluções e conhecimentos próprios, – Apoio ativo dentro de P&D com uma visão de fornecer “soluções de valor agregado”.

Valentin Tatzedinov, diretor da nova gestão de projeto na Chelpipe está satisfeito com o resultado: “O que queremos do fornecedor da planta não é somente uma alta qualidade e tecnologia eficiente, mas também uma parceira que vai além do fornecimento atual de sua planta. Nossos fornecedores participarão conosco durante todo o ciclo de vida da planta e nos ajudam a realizar nossos desafios relativos ao sucesso das operações.

Assim, desafios surgiriam, por exemplo, em áreas de serviços de peças sobressalentes, reparos, assistência técnica e assistência a questões tecnológicas”.

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Laminação a quente

Figura 1. Trem de acabamento do novo laminador de tiras a quente na Dragon Steel

Sistema de automação avançada para o novo laminador de tiras a quente da Dragon Steel A Dragon Steel, subsidiária da China Steel, comissionou um laminador de tiras a quente novo, em sua nova unidade em Taichung, Taiwan. O novo laminador é capaz de produzir cerca de 3 milhões de toneladas ao ano de uma vasta variedade de tiras de alta qualidade, incluindo graus de aços de baixo carbono, aços API, aços IF (interstitial free), aços de baixa liga e elevada resistência (HSLA), aços de endurecimento/ encruamento ao fogo, aços elétricos e inoxidáveis.

A TMEIC® , formada pela fusão das divisões industriais da Toshiba e Mitsubishi-Electric, forneceu o acionamento e o sistema de automação para o novo laminador de tiras a quente da Dragon Steel, em Taichung, Taiwan. Para este grande projeto de integração de sistema, as responsabilidades da TMEIC incluíram escrever o controle customizado e o programa para supervisão, conduzir o teste do sistema na fábrica, supervisionar a instalação dos motores, acionadores e controles e realizar o comissionamento do sistema. A TMEIC também forneceu o treinamento customizado e o serviço de suporte à planta.

Leiaute do laminador de tiras a quente

TMEIC Corp., Roanoke, VA, EUA Contato: www.TMEIC.com E-mail: metals@tmeic.com

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Este novo laminador a quente (figura 1) foi projetado para produzir tiras de até 1880 mm de largura com uma espessura final de até 1,2 mm. A planta compreende duas gaiolas reversas de desbaste com aparadores verticais e um

trem de acabamento com sete gaiolas com duas bobinadeiras (figura 2). As placas são fornecidas por três fornos de reaquecimento. As principais características do laminador estão descritas na tabela 1.

Os grandes motores síncronos de 10 MW (13400 hp) no laminador de acabamento são controlados por poderosos variadores de frequência, utilizados para iniciar os motores e variar a velocidade até um máximo de 620 RPM. As velocidades dos sete acionamentos são controladas e coordenadas pelo controlador máster de forma que a velocidade desejada da tira é obtida e a tensão correta é mantida entre as gaiolas.

No processo de laminação, o controle preciso da tensão da tira, da velocidade, da abertura, da força do cilindro e Largura da tira

max.1.880 mm

Espessura final da tira

1,2 – 25,4 mm

Velocidade máxima de saída

20 m/s

Comprimento total do laminador

443 m

Tabela 1. Principais dados técnicos da planta

9iOYXODV SDUD D LQG~VWULD VLGHU~UJLFD 1RVVRV PRGHUQRV SURGXWRV SDUD D LQG~VWULD GR IHUUR H GR DoR VmR FRQKHFLGRV PXQGLDOPHQWH SRU VXD RSHUDomR YDVWD H OLYUH GH SUREOHPDV

*DPD EiVLFD GH SURGXWRV 3ODQWDV ‡ ‡ ‡

7XUELQDV UHFXSHUDGRUDV GH HQHUJLD 6LVWHPDV GH )ODUH IODUH VWDFN

6LVWHPDV GH FRQWUROH HOpWULFR KLGUiXOLFR SQHXPiWLFR

(TXLSDPHQWRV ‡ 1R %HOO 7RS ‡ )XQLO GH V\VWHPDV GH EORTXHLR /RFN KRSSHU V\VWHPV

‡ 4XHLPDGRUHV ‡ (TXLSDPHQWR GH LJQLomR ‡ 5DGDU SDUD PHGLomR GH FDUJD 5DGDU SURILOH PHWHU

9iOYXODV SDUD IRUQRV VLVWHPDV GH JiV DOWR IRUQR HWF ‡ ‡ ‡ ‡

‡ ‡ ‡ ‡ ‡ ‡

9iOYXODV GH DU TXHQWH 9iOYXODV EDFNGUDXJKW 9iOYXODV WLSR yFXORV JRJJOH YDOYHV OLQH EOLQGV

9iOYXODV GXSOD DODYDQFD OHYHU RU SXVK OHYHU YDOYHV

9iOYXODV ERUEROHWD GH FRQWUROH H H[FrQWULFD

9iOYXODV VQRUW

9iOYXODV EOHHGHU 9iOYXODV GH HTXDOL]DomR GH SUHVVmR 9iOYXODV VHSWXP 9iOYXODV GH VHJXUDQoD SDUD JiV JDV VDIHW\ YDOYHV

Laminação a quente

Figura 2. Diagrama do laminador, onde as placas metálicas entram à direita e bobinas são entregues à esquerda

da temperatura é requerido para produzir a tira.

Para assegurar um produto perfeitamente plano, os cilindros de trabalho são encurvados e movidos horizontalmente por atuadores eletro-hidráulicos, diretamente pelos controladores.

Calibradores precisos de raios-X, localizados na saída do laminador de acabamento medem a espessura e o perfil ao longo da largura da tira.

Após a saída do laminador e passando pela mesa de saída, o fluxo de água laminar resfria a tira na taxa exata para produzir a melhoria nas propriedades de resistência e alongamento requeridas do material. À medida que a tira se move pela mesa, o controle de temperatura é crítico. Ao final da mesa a tira entra na bobinadeira, onde é enrolada para carregamento.

Sistema de controle do laminador a quente O sistema de controle inclui as seguintes características importantes: – Arquitetura aberta, – Escalabilidade e fácil de expandir, – Comunicação de rede de controle simples, – Level 1 e 2 (Nível 1 e 2) da interface homem máquina unificados, – Produtos de software estruturados e computação distribuída, – Sinais globais e definição de estruturas de dados, – Ferramentas para processo e análise de dados de equipamentos, – Fácil manutenção do sistema.

O sistema de automação hierárquico, desenvolvido em mais de 50 anos de experiência em laminação de aço, fornece controle avançado permitindo maiores velocidades do laminador e melhorando a qualidade do produto. A arquitetura de controle aberta é baseada em controladores padrão, computadores, programas e interfaces de comunicação, permitindo uma fá-

cil expansão do sistema. O computador do controle para supervisão de Level 2 usa modelos de processo físicos, os quais fornecem referências (valores) e são fortemente integrados com os controladores do Level 1. A velocidade de todos os motores é coordenada pelos controladores, os quais se comunicam com os acionadores por uma rede de fibra ótica I/O. Para ilustrar o tamanho do projeto de automação, as figuras das unidades de controle I/O e a maioria dos componentes estão resumidos a seguir: – 4000 entradas e saídas de controle digital, – 800 entradas e saídas de controle analógico, – 560 motores de corrente alternada de velocidade variável, – 18 potentes acionamentos de corrente alternada com variador de frequência de voltagem média (até 13.400 hp cada), totalizando 100 MW de potência.

Level 1 permite controle direto dos atuadores do processo de todos os tipos: elétricos, hidráulicos e pneumáticos. Os acionamentos para controlar os motores elétricos estão incluídos neste nível de controle, e as funções de regu-

lação, sequenciamento e proteção do equipamento.

O controle de Level 1 é realizado pelo nv controllerTM da Toshiba. Este é o mais recente controlador industrial da Toshiba com inigualável velocidade de execução, capaz de realizar funções Booleanas em 20 nanosegundos e trabalhar instruções em 100 nanosegundos, permitindo um controle superior da máquina e do processo. O nv controllerTM é do tipo multitarefa e capaz de executar a tarefa de maior prioridade, um programa especial que requer alta velocidade, numa taxa de 0,5 milissegundos. A comunicação com os módulos I/O é através de um anel de fibra ótica tolerante a falha rodando numa taxa de 100 Mb/s, permitindo ao controlador rapidamente acessar os dados I/O numa taxa menor que 0,1 milissegundos.

Realizado pelos controladores, o Level 1 aceita sinais discretos e contínuos dos sensores do laminador e gera sinais de saída para controlar a velocidade dos motores, a abertura, o movimento do cilindro, a tensão da tira e uma infinidade de outras funções da máquina.

Algumas das principais funções realizadas incluem:

Figura 3. Resultados do controle de excentricidade MPT Edição Brasileira 3/2013

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Laminação a quente

Figura 4. Modelos do Level 2 fornecem ajustes e referências para o controle do Level 1

– Controle automático da bitola (AGC) emprega cálculo de balanço de massa, medição de espessura, avanço da alimentação, realimentação, tensão e compensação do escorregamento.

– Fornecido pelo construtor do laminador, o controle automático de planicidade usa filtragem de dados avançada, controle da planicidade parabólica, controle da inclinação e manutenção da forma.

– Ajustes coordenados na entrada da bobina utilizam valores medidos e calculados para manter alvos.

– Aquisição e rastreamento de dados em alta velocidade permitem mais rápida e acurada ação de controle.

– Controle da excentricidade dinamicamente reduz o efeito de irregularidades do cilindro de encosto na espessura usando rápidas análises por séries de Fourier (figura 3).

– Sistema de funçõesde diagnóstico construído dentro de ferramentas de engenharia permite que atrasos de produção sejam rapidamente resolvidos.

O subsistema de Level 2 consiste de duas partes básicas: execução do pro32

MPT Edição Brasileira 3/2013

cesso e armazenamento de dados do processo. O computador (supervisório) de execução de algoritmos de processo inclui modelos de processo e programas de funções (infraestrutura de modelos) de suporte do Level 2. O computador de armazenamento de dados do processo inclui base de dados de processo e programa de interface de comunicação necessário. Este computador, também conhecido como servidor de dados, contém todos os dados importantes, necessários para automação e análise do processo e usa OracleTM. O banco de dados inclui primariamente os dados de entrada, tabelas de modelos de processo, dados dos cilindros, histórico do laminador e dicionário de dados. Devido a importância do servidor de dados, o hardware é baseado num servidor PC de alta classe, o qual inclui configuração de agrupamentos com armazenagem redundante, fornecendo uma característica de “totalmente sem falha”.

A estação de tendências e relatórios tem a cópia do banco de dados da história do laminador (dados transferidos

por solicitação manual) para os engenheiros realizarem a análise de dados, correlações estatísticas, relatórios customizados, etc. O propósito de tal separação é que o banco de dados off-line é para ter conexões múltiplas para este banco de dados, o qual não afetará o desempenho on-line dos servidores de dados.

O sistema de automação fornece controle superior do laminador a quente baseado nas funções de Level 2, incluindo aquisição de dados, ajuste do laminador, rastreamento do produto e modelos de processo acurados. O Level 2 da TMEICfornece os modelos matemáticos de processo e a infraestrutura de programas requeridas para os modelos funcionarem. Durante a operação do laminador, o Level 2 alimenta o Level 1 com referências e retornos recebidos do processo paraatualizar os modelos e coleta de dados. Tipicamente, o Level 2 não inclui funções de controle em loop, exceto para controle da temperatura de acabamento e modelos de controle da temperatura de enrolamento.

MPT Edição Brasileira 2014 A MPT Edição Brasileira foi lançada em junho de 2007.

Ela é a publicação nacional da MPT International, que é a revista técnica líder para a indústria global de ferro e aço e há 30 anos cobre em suas seis edições anuais todos os aspectos da metalurgia.

A MPT Edição Brasileira também está disponível para iPad. Assuntos abordados Produção de ferro e aço Lingotamento contínuo Laminação a quente e laminação a frio Revestimento da superfície Meio ambiente Teste de materiais Processos de automação Tratamento térmico Forjamento Circulação Periodicidade: Trimestral Tiragem: 8.000 Distribuição:

Nacional: 7.650

Internacional: 350 8% 2%

2%

Perfil dos Leitores

29%

Presidentes / Diretores ...................... 40% Gerentes / Supervisores ...................... 29% Compras /Outros ....................................

Engenheiros ............................................

Marketing/Assessoria de imprensa ....

Assistentes / Técnicos ..............................

Universidades / Centros de pesquisa ..

Feiras/ Eventos ........................................

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8% 7% 6% 4% 2% 2% 2%

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2% 4%

40% 7%

6%

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Distribuição Geográfica Sudeste .................................................. 81% São Paulo

BRASIL

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Rio de Janeiro Espírito Santo

81%

Sul .......................................................... 13% Nordeste ..............................................

3%

Norte ....................................................

2%

Centro Oeste ........................................

1%

13%

A revista técnica para a indústria de ferro e aço

Distribuição por ramo de atividade Usinas siderúrgicas Indústria metalúrgica e metal mecânica Máquinas, ferramentas e equipamentos Fornecedores de matéria prima e insumos Mineração Distribuidores Automação e TI Empresas de consultoria Construtoras e empreiteiras Associações, institutos e sindicatos Universidades, escolas técnicas e centros de pesquisas Indústria de óleo e gás Indústria naval Indústria automotiva

Programação MPT Edição Brasileira 2014 Edição

Data de fechamento

1 (Março)

4 de março de 2014

2 (Junho)

2 de junho de 2014

3 (Setembro)

30 de setembro de 2014

Contatos para anúncios Silvia Nunes

S14 e Verlag Stahleisen

Verlag Stahleisen GmbH

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Marcelle Lemos Marketing e Vendas marcelle.lemos@s14-stahleisen.com.br

Laminação a quente Os modelos de processo são modelos matemåticos adaptativos baseados na física fundamental do processo de laminação, usando tÊcnicas interativas avançadas como anålise por elementos finitos para computar efeitos físicos como transferência de calor e deformação plåstica. Os modelos geram os valores ótimos do controlador para assegurar a produção do produto de mais alta qualidade. O modelo do ângulo de ataque do cilindro inclui os efeitos da deformação plåstica, a compressão do cilindro, a fricção e o retorno elåstico.

Alguns dos modelos de processo estão listados abaixo: – Força, torque e modelos de potência com os efeitos de tensão, escorregamento e fricção, – Modelo de resistência de deformação com a química do material e os efeitos do endurecimento pelo trabalho na elongação, – Modelos de fricção com coeficientes para compensar as variaçþes da fricção, – Modelo de desgaste do cilindro com efeito tÊrmico e de desgaste no perfil do diâmetro do cilindro, – Funçþes de transferência dependentes do produto para melhores espessuras, larguras e controle da temperatura, – Encurvamento de chapas e flexão do cilindro (modelo de forma fornecido pelo fabricante do laminador).

A figura 4 tudo dos modelos do Level 2 da TMEIC estĂĄ listados no topo; nem tudo ĂŠ usado no sistema da Dragon Steel, bem como o controle e modelos do forno nĂŁo foram fornecidos pela TMEIC. Os modelos, mostrados em azul, fornecem o ajuste e as referĂŞncias para os controles do Level 1 mostrados em roxo.

Figura 5. Parte do pĂşlpito dos operadores

HMI. Fornecendo uma interface entre o controle de processo e os operadores, a interface homem måquina (HMI; sigla em inglês para human machine interface) substitui dispositivos tradicionais do operador como comutadores, botþes de comando, medidores analógicos, etc. O computador da interface HMI processa as entradas do operador e envia a informação para os níveis 1 e 2; eles tambÊm processam os dados do Level 1 e 2 e enviam os sinais para as telas dos terminais como texto e gråficos animados.

Este laminador emprega apenas um longo púlpito de controle, então um números de telas de vídeos são usadas, permitindo aos operadores ver todas as seçþes do laminador (figura 5).

Conclusão As características deste sistema de controle e automação atendem com-

!

! "

pletamente o critĂŠrio de conceitos e soluçþes de controle moderno. Aplicação de programas altamente configurĂĄveis e arquitetura aberta e simples trouxe baixo custo de aquisição e manutenção. A aplicação de modelagem do processo de laminação avançada e esquemas de controle resultaram em elevado nĂ­vel de desempenho, alcançando excelente qualidade do produto. Por fim, o sistema de controle provou ser extremamente confiĂĄvel. De acordo com os comentĂĄrios do Sr. Song-Mo Lai, superintendente assistente da Dragon Steel do departamento de laminação, “desde o inĂ­cio de operação do laminador em abril de 2010, o equipamento da TMEIC incluindo o motor principal, controlador lĂłgico programĂĄvel e os acionadores estĂŁo operando suavemente. NĂłs apreciamos profundamente a alta estabilidade e confiabilidade do sistema da TMEIC e a boa relação de cooperação com os times de projeto da TMEIC desde o inĂ­cioâ€?.

Inovações tecnológicas

O traseiro do cavalo de Roma CILINDROS DE LAMINAÇÃO Talvez alguns dos leitores já tenham escutado ou lido aquela história, de que mesmo a mais moderna tecnologia está vinculada de alguma forma ao tamanho do traseiro dos cavalos romanos. A argumentação abrange as evoluções e por vezes limitações históricas inerentes mesmo às tecnologias de ponta. Engenheiros queriam aumentar o diâmetro dos tanques de combustível do ônibus espacial, mas tinham que se limitar ao diâmetro dos túneis ferroviários pelos quais os tanques seriam transportados. O diâmetro dos túneis por sua vez está vinculado à bitola da linha de trem. Quem a definiu foram as empresas que constroem os vagões, que se originaram das mesmas empresas que construíam carroças antes de existirem estradas de ferro. O comprimento de eixo entre as rodas das carroças por sua vez se deu em função da largura das antigas estradas na Europa. Estas estradas foram construídas pelo império romano levando em consideração a largura das bigas de César. E a largura das bigas romanas, adivinhem, foi projetada para acomodar a largura de dois traseiros de cavalo.

A IRLE é empresa especializada em tecnologias de fundição de metais desde 1693, carregando consigo, portanto, semelhante legado histórico de uma forma ou de outra. Nos últimos anos a IRLE investiu em mais uma grande modernização de suas instalações localizadas até hoje exatamente no mesmo local em que se deu sua fundação em 1693. Entre outros, o pátio de manobras dos caminhões foi concretado para suportar maiores pesos e dimensões e uma nova ponte sobre o rio Sieg, que corta o terreno da IRLE,

foi construída em substituição à antiga ponte, também no sentido de comportar caminhões com cargas mais pesadas, compridas e largas e oferecer maior segurança ao transporte dos cilindros de grande porte da empresa. Pelo menos no

em seu parque de máquinas e equipamentos a maior centrífuga vertical instalada no mundo, capaz de gerar acelerações centrífugas maiores que 300 vezes a aceleração da gravidade (g). O Grupo IRLE emprega em torno de 600 profis-

que se refere ao novo pátio e ponte interna, os engenheiros da IRLE já não estão mais limitados em sua criatividade e projetos ao tamanho do traseiro dos cavalos da antiga Roma. Recentemente desenvolveram cilindros de apoio de diâmetro variável na mesa, capazes, portanto, de absorver por mais tempo desgastes na mesa dos respectivos cilindros de trabalho. Assim, a planicidade do vão de laminação se mantém por mais tempo dentro das tolerâncias especificadas e o tamanho da campanha pode ser estendido.

Em 1820 a IRLE produziu seu primeiro cilindro para a siderurgia e mais tarde foi pioneira na fundição de cilindros compostos centrifugados segundo patente própria, principal tecnologia atualmente utilizada na produção de cilindros de laminação fundidos. IRLE têm

sionais a nível mundial e tem capacidade produtiva de 25.000 toneladas anuais em cilindros de trabalho, para laminadores de desbaste (esboçadores), de tiras a quente, laminadores Steckel, de chapa grossa, laminadores intermediários e de perfis e produtos longos. Ligas de aço (adamite) com ou sem grafite, ferro ou aço alto cromo, ferro fundido branco ou de coquilhamento indefinido além do aço rápido e semi-rápido fazem parte do amplo portfólio de materiais disponíveis na IRLE. Durezas de 65° a 85° ShC (470 a 690 HV) na camisa do cilindro são atingidas, entre outros, por tratamentos térmicos adequados em um dos 17 fornos respectivos da IRLE. Contato: www.walzenirle.com E-mail: igor.oberding@walzenirle.com

Proteção contra sobrecarga LAMINAÇÃO Para proteger o acionamento de um trem laminador de sobrecargas que ocorrem de forma súbita não é suficiente apenas o desligamento dos motores. Novos momentos de inércia são considerados uma fonte de sobrecarga de alta intensidade para um acionamento de um trem laminador, por exemplo, no caso de rolos emperrados no laminador.

Os acoplamentos de segurança da Malmedie são usados para proteger o equipamento em tais casos. Na maioria das vezes o acoplamento é uma combinação de acoplamento-engrenagem-segurança, permitindo também a compensação do desalinhamento axial e angular.

Os acoplamentos de segurança da Malmedie são puramente limitadores de torque atuando mecanicamente, os quais estão 36

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trabalhando de forma confiável por mais de 30 anos em acionamentos como por exemplo, de laminadores. O rápido tempo de reação (1ms) do acoplamento bem como o simples e rápido reacoplamento é a garantia para um número pequeno de paradas e uma elevada disponibilidade da planta.

O reacoplamento é feito apertando os pinos de segurança de volta a seus lugares manualmente ou com um dispositivo de reset automático disponível opcionalmente.

Pela longa experiência operacional, uma alta precisão de desligamento e repetibilidade é garantida.

Contato: www.malmedie.com E-mail: vertrieb@malmedie.com

Inovaçþes tecnológicas

Medição sistemĂĄtica de barras chatas e arames BC NCPjQ CQNCAG?GQ MEDIĂ‡ĂƒO Embora os perfis planos e arames de perfis sejam usados numa grande variedade de ambientes, todas as ĂĄreas de aplicação tem uma coisa em comum: a qualidade medĂ­ocre nĂŁo ĂŠ uma opção. Tolerâncias de fabricação sĂŁo extremamente apertadas, as superfĂ­cies dos perfis laminados a frio devem ser cuidadosamente trabalhadas e nĂŁo podem apresentar anomalias.

O cabeçote de medição a laser ODACÂŽ mede a altura e a largura de qualquer perfil, sem contato e extremamente rĂĄpido (1.200 mediçþes por segundo). Os scanners extremamente resistentes Ă sugeira asseguram a detecção de erro mĂĄximo e calibração permanente. O mecanismo de articulação do suporte DVW 1 gira o cabeçote de medição a laser ODACÂŽ, montada sobre ele, continuamente ao redor do eixo de medição dentro de +/- 2,5Âş, +/- 5Âş, +/- 7,5Âş ou +/- 10Âş. Mediçþes extremamente precisas sĂŁo asseguradas pelo movimento de articulação contĂ­nua do cabeçote do laser juntamente com a eletrĂ´nica da “detecção do valor mĂ­nimoâ€? da dimensĂŁo relevante.

Com o dispositivo oscilante DVO 2 para o ODACŽ, o ângulo pode ser aumentado em +/- 50º, garantindo assim o måximo de mediçþes possíveis de dimensþes do perfil. Os valores adquiridos a partir do DVW 1 / DVO 2 e ODACŽ são processados por via de um sistema USYS conectado e usado para o monitoramento da produção automatizada.

A qualidade do produto tambÊm pode ser assegurada utilizando sistemas de medição de perfil por processsamento de imagem. Os PROFILEMASTERŽ PMM 30/50/80 são sistemas de alta tecnologia para medição de perfis sem contato, trabalhando in-line e off-line. As câmeras Ethernet gigabit megapixel de CCD utilizadas medem campos com diâmetros de 30, 50 ou 80 mm. De um a seis módulos de laser / câmera medem continuamente a seção transversal do perfil em movimento. Um pode-

Suporte de articulação DVW 1 com o cabeçote de medição dimensional a laser ODACŽ.

roso processador baseado em PC adiciona imagens parciais das câmeras, que consistem de linhas retas e curvas, em conjunto para produzir a seção transversal do perfil. Todas as dimensþes relevantes tais como largura, altura, espessura, ângulo e raio são adicionados para formar a imagem transversal completa.

Contato: www.zumbach.com E-mail: sales@zumbach.ch

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Sistema de medição da temperatura do gås de topo t-matriX 2D ALTO-FORNO O sistema de medição de temperatura de gås de topo Ê baseado no princípio da pirometria acústica. A pirometria acústica, tambÊm chamada de medição acústica da temperatura do gås, utiliza o efeito da temperatura dependendo da propagação do som no meio gasoso.

O sistema t-matriX acústico de medição de temperatura de gås da Z&J Technologies calcula o caminho integral das temperaturas entre unidades idênticas de envio e recepção baseado nas duraçþes do som. O sinal de medição serå gerado por um pulso de nitrogênio. A unidade S/E, a qual funciona como remetente, grava o sinal medido e uma tecnologia de correlação desenvolvida especialmente determina as duraçþes dos sons entre a unidade remetente e os receptores individuais. As duraçþes dos ruídos medidos serão transmitidas ao software do tomógrafo. O software do tomógrafo determina a distribuição da temperatura em duas dimensþes no plano de medição acústica

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Inovações tecnológicas baseado nas durações desses sons. A distribuição de temperatura no plano de medição acústica será visualizada pelo operador e pode ser exportada através de interfaces diferentes.

A medição da altura de descarga ou do nível de enchimento é obtido por meio de métodos de contato (sondas mecânicas de profundidade) ou métodos sem contato (tecnologia RADAR, medição a LASER e ultrassom).

A atmosfera agressiva e carregada de pó dentro do alto-forno representa os requisitos desafiadores para o sistema de medição utilizado. Portanto, o novo sistema p-matrix 3D utiliza as vantagens da tecnologia RADAR, a qual foi comprovada nos últimos anos sob estas condições.

Já o sistema giratório p-matrix 3D consiste de dois corpos cilíndricos, ligados entre si através de um anel giratório. Cada corpo cilíndrico é acionado por um motor com variador de frequência. Devido à cinemática da cadeia, somente movimentos giratórios que permitem uma instalação simples do fornecimento necessário são realizados.

O levantamento/medição da superfície de descarga é afetada por movimentos específicos do mecanismo de giro. Durante a digitalização, os seguintes dados são continuamente registrados: a posição do equipamento de giro e a duração do sinal do radar. Após a verificação, o dado da medição é visualmente reproduzido como um diagrama tridimensional. O usuário tem mais opções para avaliar a superfície de descarga medida à sua disposição.

Contato: www.zjtechnologies.de E-mail: vendas@asvotec.com.br · NMQRMDjAC XHRCAFLMJMEGCQ BC

Laminador de anéis LAMINAÇÃO O primeiro laminador de anéis projetado e construído pela Siempelkamp passou por seu teste crucial, no início de operação na planta Krefeld, Alemanha. Em julho, a Siempelkamp fabricou os primeiros anéis feitos de aço com o laminador, que será entregue para a Russa JSC Electrostal Planta Metalúrgica brevemente. O laminador de anéis, com forças máximas de pressão radial e axial de 6300 kN cada, permite a fabricação precisa de anéis com um diâmetro externo de até 2.500 mm e uma altura de até 600 mm.

Com o laminador de anéis, a Siempelkamp mais uma vez demonstra sua competência como fornecedora de sistemas e provedora de soluções completas projetando e construindo prensas para todos os estágios da conformação metálica. A nova planta fabrica anéis feitos de aço e materiais especiais como ligas a base de níquel, titânio e alumínio. Os anéis com seções transversais retangulares ou perfiladas são utilizados principalmente como componentes solicitados à tensão mecanicamente ou termicamente na indústria aeroespacial.

Junto com o laminador, o escopo de fornecimento inclui o sistema hidráulico completo, a automação do rolo bem como o controle SicoRoll – o núcleo do qual dá as dimensões das geratrizes para a prensa em matriz fechada.

Contato: www.siempelkamp.com E-mail: ralf.griesche@siempelkamp.com

Anunciantes: Braun Maschinenfabrik Gesellschaft m.b.H. EMH-Eletromecânica e Hidráulica Ltda.

Grupo Cipa / Tubotech IMS Messsysteme GmbH

2a capa

9

SMS Siemag AG

6

Stein Industrie-Anlagen

23

SunCoke Energy Brasil

11, 12

Verlag Stahleisen GmbH

INDUcoder Messtechnik GmbH

37

Walzen Irle GmbH

KELLER HCW

35

PAUL WURTH S.A.

M.A.T. Malmedie Antriebstechnik GmbH

27

Z & J Technologies GmbH

Helmut Rübsamen GmbH & Co. KG

35

Zumbach Electronic AG

Siempelkamp Maschinen- und Anlagenbau GmbH & Co.KG

Editora: Steel Institute VDEh Diretor Executivo: Dr.-Ing. Peter Dahlmann Editor-chefe: Dipl.-Ing. Arnt Hannewald ADMINISTRAÇÃO DA EDITORA: Diretor Gerente: Dipl.-Ing. Adrian Schommers Gerente de Publicidade: Sigrid Klinge Departamento de Distribuição: Gabriele Wald Gerente de Produção: Burkhard Starkulla

15 17, 33, 34, 39 4a capa 7, 8 29, 30 13

5

ESCRITÓRIO NO BRASIL: Diretora: Silvia Vianna Nunes Departamento de Distribuição: Marcelle Lemos Colaboradores: Daniele Rosas e Mariana Huebra

PUBLICADO POR: Verlag Stahleisen GmbH Sohnstraße 65, 40237 Düsseldorf, Alemanha Tel.: +49 211 69936-125 +49 211 69936-129 Fax: E-mail: mpt@stahleisen.de

10

S14 Publicações Internacionais Rua Domingos Ferreira 102-104/ 1.002 22.050-012 Rio de Janeiro - RJ Tel.: +55 21 2247-2766 E-mail: MPT.Brasil@S14-Stahleisen.com.br Diagramação: Mike Reschke Julio Fado Impresso por: Edig

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