MPT Brazilian Edition 2/2015

Metalurgia, Processos e Tecnologias

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ISSN 1865-8393

PuriƂcaç¿o de gases com eƂciÆncia energética, através de controle inteligente

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Julho 2015

Aumund Brasil expande pós-venda através de centro de serviços

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Aumentar a produtividade.

Baixar os custos.

no s sua visita Aguardamo 5 1 0 2 k e , ABM We 5, Riocentro Agosto 201 17 a 21 de iro Rio de Jane

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

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Inovação tecnológica Inovação é a palavra-chave nos últimos tempos. Todos querem inovar e avançar, desenvolver novas tecnologias e suas aplicações. Os tempos de crise, como o que passamos agora, podem muito bem proporcionar inovação: buscar melhorarias, aprimorar processos e tecnologias existentes. Nos últimos anos, a tecnologia de laminação de fio-máquina passou por grandes avanços. No anos 70, a velocidade de laminação de fio-máquina era da ordem de 30 metros por segundo. Hoje em dia, ela já atinge 130 metros por segundo. O desenvolvimento da tecnologia se deu, devido à necessidade do mercado de adequar. Por ex., não só na eficiência de produção, mas também formato, peso e qualidade das bobinas.

Uma nova etapa na linha de produção pode ser incluída: permitir que após formada a bobina, essa pudesse passar pelo tratamento térmico. Outra grande inovação no processo foi quando a formação de bobinas passou por exemplo da posição vertical para a horizontal.

No decorrer do desenvolvimento da tecnologia surgiu também, após o tradicional rotor de tubo unitário, o projeto de rotor de duplo tubo. Os resultados desse avanços superaram as expectativas. Na seção laminação a quente, desta edição da MPT Edição Brasileira, trazemos toda a história dessa tecnologia para você.

Redatora responsável Silvia Nunes

O nível de segurança em plantas industriais segue regulamentos rígidos. Segurança operacional proporciona produção contínua e sendo assim, uma planta industrial de alta eficiência. Em uma planta na Alemanha, com o intuito de aumentar a segurança e minimizar riscos, foi instalada nas gaiolas do trem desbastador do laminador de tiras a quente uma chave eletrônica de sobrevelocidade, que opera em circuito fechado, independente do sistema de controle de velocidade. Mais detalhes sobre esta inovação trazemos na seção Automação.

A todos boa leitura!

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››› SUMà RIO

NotĂ­cias da indĂşstria internacional 10

Aumund Brasil amplia os serviços pós-venda com novo centro no Brasil A fim de expandir sua rede de serviços para seus clientes na AmÊrica do Sul, a Aumund montou um novo centro de serviços para o pós-venda com armazÊm integrado na Região Central do Brasil.

Foto de capa: Durante o desenvolvimento do eixo de corte, foi dada atenção especial a uma construção especial produzida pela hpl-Neugnadenfelder GmbH. hpl-Neugnadenfelder Maschinenfabrik GmbH, Ringe/Neugnadenfeld, Alemanha Contato: www.hpl-group.de E-Mail: info@hpl-group.de

Proteção ambiental 12

2uriƂcaç¿o de Iases com eƂciÆncia enerIÅtica atravÅs de controle inteliIente Para o controle do processo de extração de gås na aciaria a SMS Siemag desenvolveu um novo sistema que modela a rede de purificação de gases existente.

Produção do aço

Laminação a quente

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Recondicionamento de panelas monoliticamente revestidas em aciarias A nova unidade fresadora vertical de panelas MLC 2011 simplifica o recondicionamento de panelas de aço monoliticamente revestidas enquanto que cortando custos para despejo de resíduos e refratårios.

O processo automåtico reduz ao mínimo o emprego de pessoal. A fresagem ocorre automaticamente e leva aproximadamente uma hora para sua finalização.

Avanço na tecnoloIia Hormadora de espiras de bobina economiza custos em laminadores de Ć‚o-m½Suina de alta velocidade O “rotor de duplo tuboâ€? ĂŠ uma alternativa ao tradicional rotor de tubo unitĂĄrio. Os resultados obtidos com essa tecnologias foram melhores do que os esperados.

Processamento de tiras

Automação

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%orte e soldaIem de tiras usando tecnoloIia a laser em estado sólido Durante os últimos anos recentes, oito måquinas de solda a laser em estado sólido produzidas pela Primetals Technologies foram implementadas em linhas processadoras de tiras. Agora, após um ano em operação industrial, os resultados mostram que os equipamentos de solda tem ótima performance.

Nova chave de sobrevelocidade para satisHazer exiIentes reSuisitos de seIurança A ThyssenKrupp Steel Europe AG instalou a chave de sobrevelocidade EGS(H)Ž 41 certificada para o mais elevado nível de segurança e desempenho.

Colunas 6

Notas da indĂşstria

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+novaçÑes tecnolóIicas

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Expediente

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Anunciantes Josua CORTS Sohn CORTS Bearing Technology Infratemp Instrumentos de Medição e Controle Ltda.

Pieper GmbH

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Primetals Technologies Austria GmbH Siempelkamp Maschinen- und Anlagenbau GmbH & Co.KG SMS group GmbH

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TML Technik GmbH Verlag Stahleisen GmbH PAUL WURTH S.A.

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››› NOTAS DA INDÚSTRIA

Rio de Janeiro Investimento de R$ 16 milhões.

A New Steel vai inaugurar em agosto o seu laboratório de inovações no distrito industrial de Xerém (Duque de Caxias), no Estado do Rio de Janeiro.

Nessa unidade a empresa também produz equipamentos que serão utilizados em usinas de processamento de minério de ferro a seco (sem necessidade de uso de enormes volumes de água, como acontece pelos métodos convencionais). Desde que passou a ser controlada pelo grupo Lorentzen, brasileironorueguês, os planos da companhia se tornaram mais ousados, com perspectiva de processar 20 milhões de toneladas de minério de ferro por ano.

Espírito Santo Arcelor Mittal investirá 20 Milhões de dólares em pesquisa. A ArcelorMittal vai abrir seu 12° Centro de Pesquisa e Desenvolvimento e desta vez, no Brasil. O novo centro terá sua sede na planta da ArcelorMittal Tubarão no Espírito Santo, em abril deste ano, e utilizará o laboratório existente na planta de Vitória.

necedora de aço para a fábrica da Jeep no Brasil, localizada em Goiana-PE. Já a Soluções Usiminas, especializada em transformação do aço, prestará serviços no corte e estoque do produto, mediante investimentos de R$ 63 milhões em sua unidade de Cabo de Santo Agostinho (Complexo Industrial Portuário de Suape), localizado a cerca de 100km da Jeep. A matéria-prima terá como destino o Renegade, primeiro veículo da montadora fabricado em solo brasileiro. “A parceria aumenta a integração da Usiminas com o setor automotivo, a partir do desenvolvimento de novas tecnologias em aço e da especialização de seus serviços. Estamos trabalhando fortemente para consolidar a liderança no atendimento a este mercado de alto valor agregado”, afirma o presidente da Usiminas, Rômel Erwin de Souza. Líder no fornecimento de aço para ao mercado automotivo brasileiro, a Usiminas destina, em média, cerca de 1/3 de suas vendas internas para o setor. No foco, o desenvolvimento contínuo de aços de ultra-alta resistência, uma demanda crescente das montadoras e que exige, por parte da Usiminas, know how tecnológico específico. A matéria-prima destinada à Jeep será produzida na Usina de Ipatinga-MG, onde estão instaladas as duas linhas de produção de aços galvanizados e o Centro de Pesquisa da empresa, considerado referência na América Latina.

sendo fornecedor exclusivo no corte do aço para a Jeep. Ela funcionará como um centro de serviços que prestará atendimento exclusivo na parte de processamento do aço. A empresa dobrará o tamanho da área construída, que chegará a 10.600 m². Entre as obras, está a construção de dois novos galpões, um para produção e outro para estocagem, sendo o último com capacidade para armazenar 16 mil toneladas de bobinas. O investimento contempla ainda uma nova Press Blanking Line, principal equipamento para corte de aço para a montadora. A máquina de última geração permitirá à Soluções Usiminas produzir 63 tipos diferentes de blanks figurados e regulares para partes internas do Renegade, que serão aplicados em suportes, travessas, longarinas e reforços. Será a primeira linha Press Blanking Line a ser instalada no Nordeste fora das dependências de uma montadora. A empresa também está modernizando os equipamentos já existentes na planta, como uma Slitter, para corte longitudinal e rolos, e uma Desempenadeira, para corte transversal e chapas de aços. Ao todo, a unidade da Soluções Usiminas, em Suape, terá cerca de 70 empregados, sendo 49 recém-contratados, que vão atuar na Produção e Qualidade. A previsão é que a unidade funcione com toda a sua capacidade em meados do 2º semestre de 2015.

Minas Gerais

Minas Gerais

Soluções Usiminas investe R$ 63 milhões e amplia parque industrial. A Soluções Usiminas investirá R$ 63 milhões para prestação de serviços,

1° TRI estável na Usiminas. Segundo a empresa, a produção de aço bruto nas usinas de Ipatinga e de Cubatão foi de 1,4 milhão de t no 1T15, está-

Minas Gerais Usiminas anuncia parceria com a Jeep. A siderúrgica fornecerá aço de alto conteúdo tecnológico para fábrica em Pernambuco. A Usiminas reforça a parceria com o grupo Fiat-Chrysler Automobiles (FCA) e será a principal for-

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NOTAS DA INDÚSTRIA vel em relação à do 4T14. Já na Mineração Usiminas, o volume de produção foi de 1,5 milhão de t no 1T15, estável em relação ao do 4T14. O volume de vendas registrado no 1T15, de 1,1 milhão de t, também foi estável em relação ao do 4T14. Os investimentos totais da Companhia totalizaram R$232 milhões no 1T15, 32% inferiores quando comparado ao do 4T14. Os principais projetos realizados destinaram-se à manutenção e atualização tecnológica das plantas. Foram aplicados 85% dos investimentos na unidade de Siderurgia, 11% na Mineração e 4% em outros negócios

mais adequado a ser utilizado. Já o Gerdau Cálculo de Cercas indica a quantidade exata de produtos da marca que o cliente precisará para montar sua cerca, com base na metragem e nas características do terreno. O aplicativo apresenta ainda as opções entre os diferentes produtos e soluções voltados exclusivamente para a construção e manutenção de cercas, como arame ovalado, arame farpado, grampos, balancins, arame para arremete, alambrados, mourões de aço e outros componentes.

Rio Grande do Sul Rio Grande do Sul Aplicativos para telefone da Gerdau. A Gerdau lançou no final de maio, com exclusividade para o mercado brasileiro, dois novos aplicativos: Gerdau Catálogo de Produtos e Gerdau Catálogo de Cercas. Os dois aplicativos já estão disponíveis, gratuitamente, para plataformas Android e iOS e poderão ser usados em tablets e smartphones. Por meio do Gerdau Catálogo de Produtos, o consumidor poderá acessar remotamente a linha completa de produtos para os segmentos da construção civil, indústria e o agronegócio. A ferramenta também permite consultar especificações e aplicações, tabelas técnicas com pesos e medidas e manuais com instruções de uso. O objetivo é auxiliar de forma mais prática na definição do produto em aço

1° TRI da Gerdau estável. Nos três primeiros meses de 2015, a receita líquida da Gerdau, de R$ 10,4 bilhões, apresentou estabilidade perante o mesmo período do ano anterior, assim informou a empresa por meio de sua assessoria de imprensa. Esse desempenho foi impactado principalmente pela menor demanda por aço em regiões onde a Empresa atua e pelo excesso de capacidade instalada mundial. Por outro lado, a receita líquida foi positivamente influenciada pelo efeito cambial na conversão de dólares para reais.

No período, foram comercializados 4,1 milhões de toneladas, 6% de redução frente ao primeiro trimestre do ano anterior, enquanto que a produção de aço atingiu 4,3 milhões de toneladas, o que representa 5% de decréscimo frente aos três primeiros meses de 2014.

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Rio de Janeiro Produção de aço laminado permanece estável. Nos quatro primeiros meses deste ano, o consumo de aço laminado cresceu 4% devido ao crescimento das importações, assim informou o Instituto que reúne os produtores de aço da América Latina, ALACERO. Enquanto isso, a produção de aço bruto regional diminuiu 1% e a dos laminados manteve-se no mesmo nível de Jan/Abr de 2014. O consumo regional está sendo abastecido em 34% por importações, cuja participação nos mercados locais continua a avançar. A balança comercial da região continua a deteriorar- se: nos primeiros quatro meses de 2015, o déficit em toneladas se aprofundou 25% vs mesmo período de 2014.

Eventos ›

7 – 9 de outubro Porto Alegre, RS Organização: UFRGS www.senafor.com

35º SENAFOR. O evento neste ano agrega a 19ª Conferência Internacional de Forjamento – Brasil - 18ª Conferência Nacional de Conformação de Chapas/ 5ª Conferência Intern. de Conformação de Chapas / 2º Congresso do BrDDRG, entre outros.

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››› NOTAS DA INDÚSTRIA INTERNACIONAL

Aumund Brasil amplia os serviços pós-venda com novo centro de serviços Para ampliar sua rede de serviços em todo o mundo, a Aumund inaugurou um quarto Centro de Serviços com almoxarifado integrado, desta vez na região central do Brasil. Além dos almoxarifados em Rheinberg/Alemanha, Atlanta/EUA e Hong Kong, a Aumund criou agora o quarto Centro de Serviços desse tipo no mundo. Assim, os serviços de alto padrão da Aumund se encontram agora disponíveis para todos os clientes na América do Sul. A Aumund Brasil acaba de inaugurar um novo Centro de Serviços com almoxarifado integrado em Ipatinga, no Estado de Minas Gerais, como parte de seu Departamento de Serviços PósVenda. O principal objetivo do Centro de Serviços é garantir a disponibilidade e a perfeita operação dos equipamentos de seus clientes, evitando falhas por meio de uma manutenção bem planejada e executada com profissionalismo.

Isso inclui inspeções, conversões e atividades de serviços em campo, também para equipamentos de outros fornecedores no mercado.

A nova unidade está destinada a fornecer uma ampla gama de serviços para as Indústrias de Cimento e de Mineração e Minerais. Como o centro deve atender não somente clientes regionais, mas também os de toda a América do Sul, a localização central no Bra-

AUMUND Ltda., Brasil Contato: www.aumund.com E-mail: aumund@aumund.com.br

Parte do transportador metálico

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sil é ideal tanto para os clientes quanto para a Aumund, isso porque 10 por cento do equipamento fornecido pela Aumund em todo o mundo está instalado nesta região. A Equipe de Serviços da Aumund é composta atualmente de 10 especialistas qualificados e altamente experientes incluindo supervisores, inspetores e técnicos para serviços em campo, tais como inspeção, montagem, startup, bem como para tarefas de conversão e peças de reposição.

Todos os inspetores são treinados para realizar inspeções PREMAS®. O conceito PREMAS foi desenvolvido pela Aumund a fim de proporcionar a seus clientes os serviços de manutenção preventiva mais eficientes. Ele é baseado em quatro pilares de inspeções regulares, treinamento de operadores e pessoal de manutenção, consultoria e extensão da garantia.

Além de manter peças de reposição em estoque, fabricar transportadores metálicos e montar correntes, o novo Centro de Serviços fará a manutenção e o reparo de todos os tipos de componentes e equipamentos para o Grupo Aumund incluindo os da Schade La-

gertechnik GmbH e Samson Materials Handling Ltd. A Aumund Brasil iniciou suas operações há quase 40 anos, em 1975, com um estabelecimento que incluiu um escritório de vendas no Rio de Janeiro. Em 1993 a empresa mudou-se para um novo local, na cidade de Jundiaí, no Estado de São Paulo. Em 1997 foi aberto um escritório de vendas na cidade de São Paulo, sendo que um Departamento de Serviços e Pós-Vendas foi instalado e desenvolvido ao longo dos anos.

Hoje a Aumund Brasil conta com uma equipe altamente qualificada de 30 pessoas. Dez dos técnicos especializados mantém contato direto com os clientes através de visitas e atividades de suporte no local. Eles proveem a gestão de peças de reposição, coordenam os prazos de entrega e outras logísticas, realizam inspeções e supervisões, montam equipamentos, e fornecem o suporte necessário para a conversão e melhoria dos equipamentos existentes - tudo para cumprir o objetivo predominante de manter as operações dos clientes em perfeito estado.

Centro de armazenamento da Aumund Brasil e novo Centro de Serviço em Ipatinga

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Primeiros sistemas do Gas Cleaning Assistant foram instalados em Kardemir (Turquia) e na Jindal South West, Ă?ndia

PuriĆ&#x201A;cação de gases com eĆ&#x201A;ciĂ&#x2020;ncia energĂŠtica, atravĂŠs de controle inteligente 6LVWHPDV SXULĆ&#x201A;FDGRUHV GH JÂŁV HP DFLDULDV VÂĽR UHVSRQVÂŁYHLV SHOD H[WUDŠ¼R GH JDVHV HPDQDGRV FDUUHJDGRV GH SÂľ 3DUD R FRQWUROH GR SURFHVVR GH H[WUDŠ¼R GH JDVHV D 606 JURXS GHVHQYROYHX XP QRYR VLVWHPD TXH PRGHOD D UHGH SXULĆ&#x201A;FDGRUD GH JÂŁV H[LVWHQWH $ SUÂŁWLFD WHP GHPRQVWUDGR TXH XPD HFRQRPLD FRQVLGHUÂŁYHO GH HQHUJLD SRGH VHU DOFDQŠDGD FRP D PHVPD RX PHOKRU TXDOLGDGH SXULĆ&#x201A;FDGRUD GH JDVHV Custos de energia contribuem com uma parcela significativa dos custos da produção de aço. AlĂŠm do uso inevitĂĄvel de energia diretamente ligado ao derretimento e moldagem de aço, plantas auxiliares, como para purificação de gases, tambĂŠm contribuem, de modo significativo, para o consumo de energia.

De modo particular, purificação de gases secundårios Ê muitas vezes menos eficiente e existe grande potencial para melhoria nesta årea. A purificação gasosa tem ocorrido numa unidade auxiliar que de certa forma, no passado, vinha sendo negligenciada. No entanto, a fim

de cumprir especificaçþes ambientais, ser capaz de receber uma licença operacional para plantas e assegurar economia de operação, as plantas atuais precisam ser tornadas significativamente mais eficientes e devem ser otimizadas com relação ao consumo de energia. A fim de obedecer os valores limite legais acerca da concentração de pó no local de trabalho, o número de pontos de extração foi continuamente aumentado.

A crescente quantidade produzida de gases exalados ĂŠ extraĂ­da com ventiladores de corrente induzida e velocidade fixa, com consumo intenso de energia.

No entanto, os ventiladores de velocidade fixa carecem de flexibilidade. Somente atravÊs do controle da pressão negativa na entrada de gås para a caixa de filtros, Ê possível controlar o sistema global, a fim de assegurar a capacidade de extração demandada em todos os pontos de extração. Como consequência, em locais remotos, somente uma reduzida capacidade de extração Ê disponibilizada.

Este efeito sĂł pode ser reduzido, pelo aumento constante da velocidade do ventilador que, por sua vez, levarĂĄ a um aumento notĂĄvel no consumo de energia e, portanto, nos custos de energia.

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PROTEÇ O AMBIENTAL

O X-Pact® Gas Cleaning Assistant é um novo produto patenteado, desenvolvido pela SMS group. O sistema aplica um algoritmo na unidade de controle purificadora de gás, que promove o controle dinâmico da chapeleta em cada local de extração, assegurando máximo desempenho de extração, sem elevar, de modo desnecessário, a velocidade do ventilador. A qualidade da purificação de gases é aumentada, enquanto o consumo de energia é abaixado.

Layout comum de plantas puriƂcadoras de I½s Uma planta purificadora de gases normalmente consiste de um grande núme-

ro de pontos de extração ligados a uma rede complexa, que pode ser até certo ponto controlada por chapeletas eletricamente reguláveis. O sistema de exaustão pode ser dividido em três áreas. Pó é aspirado em vários pontos de extração na aciaria. O pó é, então, conduzido por um sistema de dutos a uma caixa de filtros. Ventiladores de corrente induzida geram a pressão negativa demandada.

▪ As vazões volumétricas desejadas são determinadas nos pontos de extração (normalmente até vinte). A medição de pressão negativa a montante do misturador/caixa filtrante, em conjunto com a vazão volumétrica, possibilita um controle ideal dos ventiladores.

▪ A medição de nível na tremonha do filtro (e em outros pontos potenciais, onde pó é coletado no sistema considerado) serve para monitorar a quantidade de pó presente.

▪ A medição da pressão diferencial na caixa de filtros serve para determinar o grau de obstrução do filtro.

▪ Dependendo dos requisitos do processo, a velocidade do ventilador pode ser elevada ou reduzida.

Controle convencional de plantas puriƂcadoras de I½s A vazão demandada em qualquer ponto de extração pode ser influenciada pela regulagem da chapeleta correspondente, mas também depende dos outros pontos de extração na rede. As correlações são altamente complexas e amplamente não lineares. Elas mal podem ser calculadas manualmente. Elas são basicamente determinadas de modo experimental durante o comissionamento, guardadas numa matriz multidimensional e, a seguir, somente reguladas se necessário. Em plantas mais recentes, a

Pontos de extração Dr. Jesper Mellenthin, Electrical and Automation department, 5M5 Iroup )mb*, DØsseldorH, Alemanha Contato: www.sms-Iroup.com E-mail: Lesper.mellenthin@sms-Iroup.com ;usuH CaMir, Director Electrical EnIineerinI, -ardemir A.5., -arabuM, 6urSuia E-mail: ycaMir@Mardemir.com

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pressão global é controlada pelo ventilador. No entanto, o ventilador algumas vezes roda de modo contínuo e independente da real necessidade.

Uma matriz contém as regulagens para todas as chapeletas, para todas as combinações das fases de processo e para todos os pontos de extração. O número de pontos de extração demandados para operar ao mesmo tempo resulta em resistência tubular adicional.

Por conseguinte, a matriz é complexa e de difícil determinação. A capacidade extratora nos pontos de extração individuais é muitas vezes muito alta ou muito baixa. A pressão negativa no sistema extrator de pó é mantida em um alto valor constante e não é posteriormente ajustada. Isto resulta em um alto consumo de energia. Em suma, a qualidade de extração não é ideal e a demanda de energia é muito alta.

Controle inteliIente do sistema puriƂcador de I½s O grupo SMS usou sua experiência em projetar e construir plantas purificadoras de gás, que otimizam o controle das chapeletas e ventiladores. Isto torna possível que novas plantas atinjam uma qualidade purificadora de gás ideal com consumo de energia reduzido. O controle de plantas existentes é de particular interesse, já que é muitas vezes possível fazer melhor uso da capacidade extratora instalada e melhorar a qualidade purificadora. Além disso, com o uso da unidade de controle inteligente, investir em ventiladores com um inversor de frequência compensa e, assim, a demanda de energia pode ser reduzida de modo significativo. A SMS group assegura a alta qualidade do equipamento mecânico, cooperando com renomados fabricantes de

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Registros

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››› PROTEÇ O AMBIENTAL

ventiladores, oferecendo produtos especializados para este tipo de aplicação.

A rede purificadora de gás é mapeada em um modelo matemático e carregada diretamente na unidade de controle.

Enquanto, no passado, a regulagem da chapeleta era determinada de maneira experimental e salva manualmente, o modelo agora calcula as regulagens e vazões demandadas da chapeleta nos segmentos individuais de rede, em tempo real, e as controla de modo dinâmico.

Os parâmetros padrão para purificação de gás são dissociados de uma matriz complexa para as vazões nos pontos de extração individuais. Eles agora dependem apenas das fases relevantes

cionando no melhor ponto operacional possível, a vida útil é prolongada e os custos de manutenção reduzidos. É importante notar que o Gas Cleaning Assistant não necessita de quaisquer medições de pressão nos pontos de extração para operar. Os cálculos são tão precisos, que a posição da chapeleta pode ser determinada com base nos resultados do modelo. Isto torna o processo de controle muito mais rápido e ele não está sujeito a processos de clarificação, como ocorre com um sistema de controle que regula as chapeletas com base em medições de pressão.

Além de melhorar a qualidade purificadora de gás e minimizar as demandas de energia, o Gas Cleaning

Outro exemplo é normalmente encontrado em plantas existentes, que cresceram ao longo do tempo. Outros pontos de extração foram adicionados à rede, um após o outro, assim que a capacidade de extração não mais é suficiente em certas situações. Se até mesmo a otimização do Gas Cleaning Assistant não for suficiente para disponibilizar uma capacidade de extração adequada, ele pode ainda priorizar pontos de extração. Ele detecta a extração inadequada e reduz a produção de extração em pontos menos relevantes, para disponibilizar a produção especificamente em pontos, que são relevantes por razões ambientais ou de saúde.

Controle convencional

kSVM BC EÆQ

kSVM BC EÆQ

vácuo

kSVM BC EÆQ força consumo de energia

X-Pact® Gas Cleaning Assistant

kSVM BC EÆQ

kSVM BC EÆQ

vácuo

kSVM BC EÆQ força consumo de energia

Comparação de controle convencional com o Gas Cleaning Assistant

do processo e podem ser determinados e regulados de forma independente do que estiver ocorrendo no restante da planta. O número de parâmetros de entrada é drasticamente reduzido, regulagens são simplificadas, e a purificação de gás é mais eficiente no geral. A falta de linearidade é calculada de maneira iterativa e altamente precisa no modelo, que torna possível ajustar idealmente as regulagens da chapeleta. A pressão negativa realmente demandada é obtida pela simulação da planta. Ela é ajustada de modo dinâmico e, portanto, com menor produção, reduzindo por sua vez a demanda de energia. Devido ao fato dos ventiladores estarem sempre fun-

Assistant pode ser também usado para outros fins. A modelagem da rede disponibiliza informações, que de outro modo seriam difíceis ou impossíveis de ser determinadas. Por exemplo, algumas vezes, a produção de extração é mantida artificialmente alta, dada a preocupação de que, de outra forma, pó possa se acumular em pontos críticos e obstruir as linhas. Com o Gas Cleaning Assistant, a vazão nesses pontos pode ser calculada e também colocada sob controle. A monitoração irá assegurar que a vazão não caia abaixo de determinado valor mínimo crítico, independentemente das vazões demandadas nos outros pontos de extração.

Além disso, o X-Pact® Gas Cleaning Assistant inclui monitoração inteligente de processo. As funções de monitoração asseguram confiabilidade em planejamento de longo prazo para operação e manutenção da planta. Desta maneira, o sistema reconhece desgaste prematuro das chapeletas de ar de exaustão, por exemplo, ou fornece uma previsão para a quantidade de pó presente no compartimento de filtro.

+mplementaç¿o do )as CleaninI Assistant O Gas Cleaning Assistant é usado em todas as novas plantas purificadoras de

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PROTEÇ O AMBIENTAL gás da SMS group, otimizando, assim, sua operação como parte integrante do controle purificador de gás. Uma vez que ele é muito flexível e amplamente configurável, ele pode ser também adequado a plantas existentes. Neste caso, ele oferece um valor agregado especial, visto que ele é capaz de otimizar e priorizar a produção de extração da planta sem grande investimento. Para adequar o Gas Cleaning Assistant, a rede purificadora de gás existente é analisada, mapeada em um modelo matemático e carregada no Gas Cleaning Assistant. A unidade de controle pode ser oferecida como uma solução individual e instalada em um PC industrial. Ela se comunica com a unidade de controle purificadora de gás existente. Assim, os custos de comissionamento são baixos e somente curtos tempos de paralisação são necessários. Nenhuma outra medida é necessária, o que elimina o custo de componentes eletromecânicos.

Também é simples e conveniente expandir a planta purificadora de gás com o Gas Cleaning Assistant. O modelo simplesmente precisa ser adaptado ao novo layout da rede e carregado na unidade de controle. A fim de assegurar que o pessoal operacional possa obter uma boa visão da condição técnica da planta a qualquer momento, uma ênfase especial é aplicada numa apresentação transparente e clara dos processos. O HMI 2015 desenvolvido pela SMS group é aqui usado. A interface de operador é caracterizada por um design intuitivo, assim que os operadores só precisam de uma curta fase de treinamento para se familiarizar com a interface.

2lantas de reHerÆncia Além de vários testes e simulações, o funcionamento do novo e inovador produto foi demonstrado em duas plantas em operação normal. Primeiro, o Gas Cleaning Assistant foi instalado em uma planta purificadora de gás da SMS group em Kardemir, na Turquia.

Essa é uma planta com dois conversores e produção anual de 1,3 milhões de toneladas. A unidade de controle foi convertida em um período de comissionamento de apenas cinco dias, incluindo regulagem fina. Uma paralisação da planta não foi necessária. Como a planta já estava previamente operan-

Rede de dutos

‹‹‹

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+MBCJM K?RCKÆRGAM

Resultado:

Pressão negativa demandada no cano de esEMRM NPGLAGN?J N?P? A?B? CR?N? BC NPMACQQM

Posição de registro demandada para cada registro na rede

1 )CU %NGCPKPI #UUKUVCPV OCRGKC C TGFG FC RNCPVC RWTKƂECFQTC FG I½U GO WO modelo matemático e calcula os pontos de regulagem demandados em tempo real

Economia de processo – exemplos 17%

Carga / Inativo

39%

Sangria / Inativo

12%

21%

Carga / Carga

Carga / Vazamento

A economia real de energia depende das fases de processo, sendo em média de 21%

do de maneira estável e manualmente otimizada, foi possível demonstrar muito claramente as vantagens do Gas Cleaning Assistant. A economia de custos depende das fases do processo. No geral, houve uma economia de 21%, que equivaleu a diversas centenas de milhares de euros por ano.

Nas instalações da Jindal South West, Toranagallu na Índia, o Gas Cleaning Assistant foi instalado diretamente na unidade de controle purificadora de gás desde o estágio inicial. A configuração simplificada possibilitou reduzir o tempo de comissionamento.

Não foi possível comparar a demanda de energia, mas a precisão do modelo foi verificada a fundo. Medições de fluxo volumétrico são conduzidas nos pontos de extração, a fim de que a vazão possa ser comparada com o valor medido. Desvios de menos de 20% foram determinados, o que demonstra a precisão do modelo e destaca como os resultados do modelo podem ser usa-

dos, por exemplo, para impedir acúmulo de pó.

5um½rio O Gas Cleaning Assistant é uma unidade de controle inteligente para purificação de gás secundário, que otimiza a qualidade da purificação de gás, reduzindo, assim, a demanda de energia. A unidade de controle é usada como padrão em todas as novas plantas purificadoras de gás SMS group, mas ela é também simples de ser adaptada a instalações existentes e oferece grandes vantagens em projetos de modernização. O Gas Cleaning Assistant já foi usado com sucesso em duas plantas de referência. Os cálculos foram comparados com medições durante um longo período em uma moderna nova planta. Foi demonstrado que os cálculos são muito precisos. Uma economia de 21% em custos de energia, em uma planta existente, resultou em uma comparação de antes e depois.

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â&#x20AC;şâ&#x20AC;şâ&#x20AC;ş FABRICAĂ&#x2021;Ă&#x192;O DE AĂ&#x2021;O â&#x20AC;&#x201C; EQUIPAMENTO ESPECIAL

Recondicionamento de panelas monoliticamente revestidas em aciarias Uma unidade fresadora automĂĄtica de panelas poupa tempo e dinheiro. A nova unidade IUHVDGRUD YHUWLFDO GH SDQHODV 0/& GHVHQYROYLGD SHOD 6LPSH[ +\GUDXOLN VLPSOLĆ&#x201A;FD R recondicionamento de panelas de aço monoliticamente revestidas, enquanto que cortando custos para despejo de resĂ­duos e refratĂĄrios. O processo automĂĄtico reduz ao mĂ­nimo o emprego de pessoal. A operação automĂĄtica de fresagem leva cerca de uma hora.

A unidade fresadora vertical de panelas MLC 2011, recentemente desenvolvida, simplifica a manutenção de panelas de aço monoliticamente revestidas.

A unidade móvel contÊm um cabeçote de fresagem precisamente controlåvel para a remoção de material refratårio fundido e escória aglutinada do revestimento monolítico existente sobre a parede interna da panela de aço. Esta Ê uma preparação ideal para a aplicação da nova camada de material refratårio.

Antes que a panela possa ser de novo revestida, a parede interna precisa ser limpa, a fim de que o novo material refratĂĄrio cole corretamente na camada refratĂĄria restante. Isto significa que nĂŁo devem existir quaisquer ĂĄreas fundidas ou ĂĄreas com escĂłria aglomerada.

Ao mesmo tempo, deve ser evitado que qualquer material ainda em bom estado seja removido.

A nova unidade fresadora de panelas opera com um cabeçote de fresagem precisamente controlåvel. A espessura da camada a ser removida Ê definida, de acordo com o grau de fusão. Enquanto desbaste de panelas por meio de måquinas desbastadoras ou com martelos hidråulicos manualmente operados Ê de controle extremamente difícil, a nova måquina remove a camada refratåria gasta, de maneira perfeitamente controlada e uniforme.

Toda a operação ocorre de modo automåtico. Isto reduz dramaticamente

Andreas Berendt, Simpex Hydraulik GmbH, Gera, Alemanha Contato: www.simpex-hydraulik.de E-mail: andreas.berendt@simpexhydraulik.de

o tempo necessårio, em comparação com a pråtica manual previamente comum. A operação ocorre em cerca de uma hora. Quando a fresagem tiver sido concluída, as paredes internas são visualmente inspecionadas.

Se necessårio, mais material Ê removido ou certas åreas são especificamente retrabalhadas com o cabeçote de fresagem manualmente operado. O sistema tambÊm Ê adequado para reparos localizados, em casos onde não Ê necessårio fresar toda a parede interna da panela.

Usinagem controlada com precisão, ao invÊs de desbaste maciço A quantidade de material removido Ê dramaticamente reduzida, pois o sistema não retira mais material do que necessårio. Isto corta, não só os custos com transporte e descarte de material servido, mas tambÊm o consumo de material refratårio. Uma vez que o material consiste de óxido de alumínio (Al2O3), ele pode ser, por exemplo, usado como agentes formadores de escória, resultando em um sistema fechado e, portanto, favoråvel ao meio ambiente.

AlÊm disso, a unidade fresadora de panelas prolonga a vida útil do revestimento permanente. Como a panela fica na posição ereta durante a fresagem, ela se assenta solidamente ao cone de panela. Assim, ela fica sujeita apenas à carga de pressão. AlÊm disso, não existem efeitos de impacto atuando sobre o revestimento monolítico ou permanente, como ocorreria durante desbaste manual, com a panela numa posição inclinada. Deste modo, a unidade fresadora de panelas evita a ocorrência de trincas e fragilidade.

A unidade fresadora Ê colocada dentro da panela de fundição pelo guindaste

A Simpex Hydraulik desenvolveu a unidade fresadora de panelas, em cooperação com a Hackenberg Ingenieurgesellschaft. A Simpex Hydraulik pode se apoiar em mais de 35 anos de experiência e qualidade nos campos da tecnologia hidråulica, pneumåtica e lubrificação central. Nos dias atuais, a empresa estå engajada no desenvolvimento, fabricação e comissionamento de plantas hidråulicas e unidades de planta, estandes de teste e componentes para tecnologia servo e de sensores.

A fase de projeto da nova unidade fresadora vertical de panelas MLC 2011 foi concluĂ­da. O primeiro protĂłtipo serĂĄ construĂ­do em breve. De acordo com Andreas Berendt, diretor gerente da Simpex Hydraulik, o sistema trarĂĄ numerosos benefĂ­cios: â&#x20AC;&#x153;A unidade fresadora nĂŁo poupa apenas custos de material e descarte. Ela tambĂŠm reduz o ĂĄrduo trabalho e o risco de acidentes na ĂĄrea de manutenção de panelas da aciariaâ&#x20AC;?.

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FABRICAÇÃO DE AÇO – EQUIPAMENTO ESPECIAL A primeira unidade fresadora de panelas foi concebida para panelas com uma capacidade entre 80 e 160 t. Ela consiste do equipamento de fresagem em si, uma estrutura de sustentação e um compartimento que acomoda a unidade hidráulica incluindo o tanque e os controles.

O equipamento é fácil de usar: um guindaste de galpão, que existe normalmente em qualquer aciaria, ergue a unidade fresadora para o interior da panela. Três cilindros hidráulicos asseguram que a unidade fique perfeitamente centrada e fixada no interior da panela. Aqui, uma vantagem básica dessa unidade fresadora se torna óbvia: o cabeçote de fresagem fica sempre

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precisamente posicionado em relação à panela, podendo ser movido para qualquer posição do revestimento, quer de modo automático ou manual, por controle remoto. Quando o processo de fresagem manual tiver sido concluído, em cerca de uma hora, a unidade fresadora será erguida e inserida na estrutura de sustentação prevista ou na próxima panela a ser processada.

Três braços com garras hidraulicamente acionadas (em vermelho) seguram a unidade fresadora, enquanto a parte inferior com o cabeçote de fresagem gira a 360°

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1 HQTOCFQT FG GURKTCU FG Ă&#x2013;NVKOC IGTCĂ&#x192;ÂżQ RCTC NCOKPCFQT FG Ć&#x201A;Q O½SWKPC *3, de alta velocidade

Avanço na tecnologia formadora de espiras de bobina economiza custos em laminadores de Ć&#x201A;omĂĄquina, de alta velocidade O â&#x20AC;&#x153;rotor de duplo tuboâ&#x20AC;? projetado pela Danieli ĂŠ uma alternativa ao tradicional rotor de tubo unitĂĄrio. Os resultados obtidos com essa tecnologia foram superiores aos SUHYLVWRV WUD]HQGR EHQHIÂŻFLRV LPHGLDWRV DR XVXÂŁULR Ć&#x201A;QDO HP WHUPRV GH GXUDELOLGDGH GH HTXLSDPHQWR SDGUÂĽR GH ERELQD TXDOLGDGH VXSHUĆ&#x201A;FLDO H IRUPDŠ¼R GDV SRQWDV LQLFLDO H Ć&#x201A;QDO 0DLV UHFHQWHPHQWH D 'DQLHOL GHVHQYROYHX R IRUPDGRU GH HVSLUDV 7XUERORRS apresentando um â&#x20AC;&#x153;rotor sem tuboâ&#x20AC;?, que oferece numerosas vantagens, principalmente SDUD D SURGXŠ¼R GH SURGXWRV GH SHTXHQR GL¤PHWUR Inovação significa implementar um novo produto ou um produto, que foi submetido Ă melhoria significativa ao longo do tempo, em termos de mĂŠtodo, formato e desempenho. Inovação abrange todas as etapas cientĂ­ficas, tecnolĂłgicas, organizacionais, financeiras e comerciais que precisam ser observadas para colocĂĄ-lo em operação.

A origem do â&#x20AC;&#x153;formador de espirasâ&#x20AC;?

Tudo tem um princĂ­pio de qual ele evolui. Neste artigo, temos um caso extraordinĂĄrio a relatar. Ă&#x2030; sobre a evolução de processos no setor de aço, por meio do exemplo da produção de fiomĂĄquina, que tem experimentado aumentos significativos na velocidade de

produção (de 30 m/s, no início dos anos 70, a 130 m/s nos dias atuais) e uma escala cada vez maior de aços produzidos.

Ao longo dos anos, a Danieli desenvolveu uma tecnologia de laminação de fio-måquina, cobrindo todos os aspectos desde a laminação atÊ a formação de bobinas, atravÊs do processo de transformação.

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4QVQT FG VWDQU ..*2NWU KPUVCNCFQ PC (GTTKGTG 0QTF +V½NKC

As primeiras etapas ocorreram no início dos anos 70, com as primeiras bobinadeiras Edenborn. Essas eram måquinas alimentadas por cima, montadas sobre uma armação, constituindo de um funil/sino com um tubo rotativo no seu interior e uma placa rotativa abaixo dele para formação ideal da bobina. Para remoção da bobina, a måquina era equipada com um impulsor lateral hidråulico, que transferia a bobina para um transportador com portas. A seguir, a bobina era conduzida para as åreas de amarração e estocagem.

A contĂ­nua demanda de mercado por bobinas cada vez maiores e mais pesadas tornou necessĂĄrio desenvolver ainda mais a bobinadeira Edenborn, para que ela pudesse processar bobinas pesando mais de 300 kg em elocidades su-

Andrea Taurino, Massimo Vasi, Antonello Mestroni, Andrea De Luca, Danieli C. OfĆ&#x201A;cine Meccaniche S. p.A., Buttrio (Udine), ItĂĄlia Contato: www.danieli.com E-mail: info@danieli.com

periores a 30 m/s. Os primeiros problemas de estabilidade surgiram com as bobinas de 700 kg, uma vez que elas eram maiores que aquelas previamente produzidas usando outros mÊtodos. Por conseguinte, a bobina tinha que ser retida durante a formação e enquanto ela era transportada sobre o transportador. Como uma solução parcial para esse problema, pinos foram adicionados ao sistema formador, mas, após a bobina ser transferida para o transportador, ela ficava livre para se mover, comprometendo, assim, sua estabilidade.

Isto tornou necessĂĄrio instalar um diferente tipo de transportador na saĂ­da da bobinadeira Edenborn; o novo transportador era equipado com rolos e tinha uma dupla função, a saber: â&#x2013;Ş propiciar um tratamento tĂŠrmico controlado para toda a bobina de fio-mĂĄquina, resultando em um produto final com propriedades mecânicas uniformes e ideais; â&#x2013;Ş coletar as espiras e formar uma bobina compacta, bem conformada, pesando mais dos 700 kg demandados, a fim de melhorar a produção de material e tornar a planta mais eficiente.

Assim Ê que passou a ser o primeiro transportador com resfriamento controlado para fio-måquina. Ele experimentou contínuas melhorias ao longo dos anos, atravÊs da aplicação de dispositivos tecnologicamente cada vez mais avançados. Mercados e fabricantes de aço se tornaram cada vez mais exigentes e competitivos, e, por conseguinte, isto tambÊm afetou fabricantes de måquinas, que precisaram fornecer tecnologias cada vez mais inovadoras. As primeiras plantas a usar essa tecnologia no início dos anos 70 foram a Sudacier na França, a Lech-Stahlwerke na Alemanha, e outras na AmÊrica do Sul e no Extremo Oriente.

O primeiro formador de espiras de bobina em operação: 1975 Dado que a demanda de mercado apontava para maiores velocidades de laminação, bobinas mais pesadas, maiores diâmetros de fio-måquina, melhor configuração etc., a formação de bobinas usando o mÊtodo de Edenborn não se mostrava mais eficiente. A mudança na formação de bobinas, da posição vertical para a horiMPT Edição Brasileira 2 / 2015

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››› LAMINAÇÃO A QUENTE

zontal, se tornou praticamente uma na forma de vibrações. Através de in- ração com o mancal com película de realidade, especialmente desde que a tensos estudos, se tornou possível pro- óleo foi equipada com todas as melhonova configuração de layout permi- jetar o formador de espiras da 3ª gera- rias necessárias para operar nas novas tiu que todos os tratamentos térmicos ção e fabricá-lo em escala industrial. De condições de trabalho: fossem realizados na linha, bem como 1975 a 2002, a Danieli forneceu mais ▪ 150 m/s em operação industrial e propiciando um melhor formato de bo- de 108 formadores de espiras para o 170 m/s em condições sem carga, bina. mundo inteiro.

▪ vibrações reduzidas ao mínimo Uma das primeiras novas unidades (mantidas abaixo de 2 mm/s), formadoras de bobina foi instalada na ▪ modelagem em 3D para desenvolver ALFA Acciai, em Brescia; estas máquiFormador de espiras de o novo formato tubular necessário nas operaram sem interrupção por 30 para otimizar o trajeto da bobina, bobina com mancal com anos, antes de ser substituídas por mais ▪ pesquisa e aplicação de materiais repelícula de óleo: 2003 modernas. Elas foram projetadas com A necessidade de prolongar o temsistentes a desgaste, mancais de rolos e, durante anos, foram po de vida dos mancais de suporte do ▪ uso de cilindro puxador “inteligenlíderes de mercado, em comparação rotor, devido ao alto número de rotate” (cilindro puxador ativo) para manipular as pontas inicial e final com máquinas similares desenvolvi- ções e às vibrações geradas, nos levou a das por competidores. Soluções tecno- buscar e usar outra espécie de mancal. do material laminado, lógicas foram, então, criadas e patente- Nós finalmente optamos por mancais ▪ uso de avançados sistemas de autoadas para reduzir as vibrações causadas com película de óleo (OFB), uma tecmação, projetados para centrar e aspelo elevado desgaste e velocidade de aca60000 bamento, com projeto e materiais otimi50000 zados para reduzir a manutenção.

40000 O que revolucionou média o sistema formador 30000 min de bobinas no final 20000 dos anos 90 adveio do max mercado, o qual, devi10000 do aos aumentos exponenciais de veloci0 dade (mais de 110 m/s) ASTM A213M – T22 Aço inoxidável Aço inoxidável Aço (material padrão) Duplex Duplex Plus na operação industrial inoxidável e desgaste significati&KCITCOC EQORCTCVKXQ FG VGORQ FG XKFC FQ TQVQT FG VWDQU ..*2NWU vo dos tubos formadores, voltou sua atenção para o trajeto tubular, que foi inteiramente reformulado e mate- nologia baseada na longa experiência sentar corretamente as espiras sobre maticamente aprimorado através do uso em cadeiras em balanço e blocos de fioo transportador. de computadores de ponta e software de máquina. Os primeiros testes com es- Nos primeiros meses de 2003, a SN ses mancais foram feitos em 2002. Os Longos de Portugal foi a primeira a simulação.

Através de pesquisa acerca desse mancais puderam suportar um alto nú- usar o formador de espiras de bobina novo trajeto por parte do Danieli Re- mero de rotações, ou altas velocidades da 3ª geração. Fazendo parte do quasearch Centre, o tempo de vida das ge- de rotação, praticamente sem vibra- dro de seu projeto de revitalização do rações anteriores de tubos (500 t de ções, comprovando que uma pelícu- laminador de fio-máquina, a empresa barras redondas de 5,5 mm a 100 m/s la de óleo é um excelente absorvedor quis ser a primeira a instalar dois forem 1995) sofreu um aumento signifi- de choques. madores de espiras com mancais com cativo (com uma produção de mais de O formador de espiras com OFB apre- película de óleo, pois eles estavam con5.000 t), tornando, assim, econômico senta um exclusivo projeto patenteado, vencidos de que essa era uma máquina produzir fio-máquina nessa velocida- que usa mancais com película de óleo confiável com potencial. As duas máde. O novo trajeto, chamado de 2ª ge- para suporte do rotor (ao invés dos tra- quinas foram colocadas em funcionaração, foi pela primeira vez testado no dicionais mancais de rolos). Isto propi- mento, poucas semanas após sua instaformador de espiras de bobina insta- cia estabilidade absoluta durante a ope- lação. Isto foi possível principalmente lado na Acciaierie e Ferriere Caleotto ração, menor desgaste, e prolongado devido ao fato de velocidades operacioem 1998, e imediatamente se tornou o tempo de vida do tubo formador, bem nais acima de 100 m/s terem sido rapipadrão que a Danieli aplicou para essa como reduzida manutenção. Seu pro- damente atingidas. jeto avançado assegura uma resposta Nos dez anos seguintes, mais de 70 máquina.

Porém a alta velocidade de lamina- ideal, mesmo em condições altamen- formadores de espiras de bobina com ção forçou os técnicos a lidar com ou- te desbalanceadas, e operação sem vi- mancais com película de óleo foram tra limitação tecnológica, que surgiu brações a plena velocidade. Essa 3ª ge- instalados e operados com sucesso no MPT Edição Brasileira 2 / 2015

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LAMINAĂ&#x2021;Ă&#x192;O A QUENTE mundo inteiro. Essas mĂĄquinas produziram resultados cada vez mais notĂĄveis em termos de qualidade e desempenho. A seguir, vieram as mĂĄquinas da 4ÂŞ e 5ÂŞ geração.

Formador de espiras com â&#x20AC;&#x153;rotor de duplo tuboâ&#x20AC;?

Nos dias atuais, os mais recentes desenvolvimentos na tecnologia formadora de espiras asseguram um elevado padrão de bobina e uma otimizada taxa de desgaste do tubo formador com absoluta estabilidade operacional e funcionamento sem vibraçþes em velocidades de produção de atÊ 150 m/s.

O tradicional conceito formador de espiras foi radicalmente alterado com a aplicação de uma pluralidade de recursos inovadores. Este projeto avançado, pesquisado por meio de simulação cinemåtica e dinâmica 3D, oferece estabilidade operacional e reduzido desgaste em altas velocidades de acabamento. O formato progressivamente curvo do tubo formador propicia um trajeto ideal para o fio-måquina no interior do tubo, onde ele fica em constante contato com a parede interna ao longo de toda a extensão tubular, para uma distribuição de desgaste uniforme (70% de aumento da vida útil).

A fim de satisfazer os requisitos para aumento da vida Ăştil do tubo e reduzir o tempo de parada para troca do rotor, a Danieli projetou um colocou em operação um novo â&#x20AC;&#x153;Rotor de duplo tuboâ&#x20AC;?, como uma alternativa ao tradicional rotor de tubo unitĂĄrio. Os resultados foram ainda melhores do que previstos, proporcionando benefĂ­cios imediatos ao usuĂĄrio final, em termos de vida Ăştil, padrĂŁo de bobinas, qualidade superficial e formação das pontas inicial e final: â&#x2013;Ş longa campanha de produção, de atĂŠ 80.000 t, antes da troca dos tubos do rotor, â&#x2013;Ş desempenhos imbatĂ­veis com mix de produtos de pequeno tamanho (baseado em > 60% de pequenos tamanhos, de 5 a 12 mm), â&#x2013;Ş diâmetro interno de tubo otimizado para pequenos produtos, â&#x2013;Ş excelentes desempenhos com menor desgaste de tubo, â&#x2013;Ş tubos feitos de aço inoxidĂĄvel duplex para longa vida Ăştil de tubo, mesmo para graus de aço ligado, â&#x2013;Ş perfeito padrĂŁo das pontas inicial e final,

â&#x2013;Ş nenhum operador necessĂĄrio no transportador de rolos, â&#x2013;Ş dispositivo especial para pontas inicial/final exclui a necessidade de intervenção humana no transportador de rolos/poço de reformação, â&#x2013;Ş isento de vibraçþes durante a laminação (menos de 1,5 mm/s a 120 m/s), graças aos mancais patenteados com pelĂ­cula de Ăłleo, â&#x2013;Ş baixo desgaste de tubo, graças ao otimizado formato de tubo e mate-

â&#x20AC;šâ&#x20AC;šâ&#x20AC;š

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â&#x2013;Ş projeto especial da Danieli para processamento de maiores tamanhos (atĂŠ 27 mm).

Formador de espiras Turboloop THL (patente pendente) Com o formador de espiras/rotores de 3ª geração, alcançamos um projeto otimizado para velocidades muito altas (170 m/s de velocidade nominal e

6WTDQ..* GO QRGTCĂ&#x192;ÂżQ PC 1TK /CTVKP +V½NKC

rial (vida Ăştil de cinco a seis vezes mais longa do que formadores de espiras convencionais), â&#x2013;Ş formação ideal do Ăşltimo anel e posicionamento da parte inicial em sincronismo com a tesoura em alta velocidade,

150 m/s em operação constante) com muito poucas vibraçþes (menos de 2 mm/s a uma velocidade de 120 m/s).

Isto prova que, graças ao uso de cålculos e projeto 3D das måquinas, os formadores de espiras de bobina podem MPT Edição Brasileira 2 / 2015

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â&#x20AC;şâ&#x20AC;şâ&#x20AC;ş LAMINAĂ&#x2021;Ă&#x192;O A QUENTE PLC para controle do laminador

PLC para controle de processo da WRL Correção de velocidade

Cilindro puxador ativo Controle de posição

Velocidade da linha Sobrevelocidade do PR

e pressĂŁo dos rolos

Motor do LH

Drive

Drive

Controlador de sincronismo de posição

Drive

atingir desempenhos sem paralelo e excelente qualidade de produto acabado, com desgaste muito baixo dos tubos formadores de espiras e menor necessidade de peças sobressalentes (isto Ê, mancais com película de óleo, sem necessidade de mancais antifricção).

NĂŁo obstante nossas conquistas de 3ÂŞ geração, a Danieli desenvolveu, inovou e criou, a seguir, uma geração adicional de formadores de espiras. O formador de espiras Turboloop THL apresenta um â&#x20AC;&#x153;rotor sem tuboâ&#x20AC;?, que oferece numerosas vantagens para operadores, para a produção de diâmetros essencialmente pequenos, de 4,5 a 8 mm, que pode ser resumido da seguinte maneira: â&#x2013;Ş eterna vida Ăştil do rotor, â&#x2013;Ş um rotor em um ano correspondente ao uso de 60 tubos, significando reduzida manutenção e tempo de parada, â&#x2013;Ş formação repetitiva de espiras com assentamento regular e uniforme sobre o transportador com resfriamento controlado, â&#x2013;Ş reduzido nĂ­vel de ruĂ­do, de 110 dB(A) a 86 dB(A), â&#x2013;Ş reduzidas vibraçþes devido a desbalanceamento e desgaste axial simĂŠtrico, bem como desgaste previsĂ­vel e controlĂĄvel, sem material mal laminado devido a desgaste imprevisto do tubo.

Essa tecnologia inovadora Ê atualmente empregada em todos os novos formadores de espiras da Danieli, e pode ser facilmente aplicada para atualizaçþes de unidades existentes. O projeto especial da måquina, acoplado a um avançado sistema de automação/controle, permite formação regular e assentamento de espiras finais de fio-måquina sobre o transportador de rolos, em um formato perfeitamente redondo. Isto significa não ser mais necessårio remover manualmente as espiras finais deformadas de fio-måquina do transportador de rolos, tornando esta operação muito mais segura.

Drive de movimento

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Motor do PR !MBGjA?BMP Motor do HSS

Ajuste de vĂŁo ativo

Diagrama (princípio) para controle de posicionamento da ponta frontal e correção de velocidade da linha

5KUVGOC FG UWRGTXKUÂżQ FC NKPJC FG Ć&#x201A;Q O½SWKPC PC (GTTKGTG 0QTF EQO Q TGEQTFG OWPFKCN FG XGNQEKFCFG FG O U

Sistemas de automação para o formador de espiras de bobina Os objetivos mais desafiadores para o sistema de automação e comandos controlando o formador de

espiras são a formação de um perfeito formato de bobina e o posicionamento de sua ponta inicial sobre o transportador de resfriamento. Para um bom formato de bobina, a velocidade de rotação do formador de es-

piras deve corresponder, com precisão e alta dinâmica, à real velocidade do material. Graças à introdução de corretos algoritmos de automação, o tamanho da espira Ê agora perfeito, mesmo nas pontas inicial e final da

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barra. Em detalhes, para grandes tamanhos, oscilação de velocidade Ê usada para reduzir o tamanho final da bobina, enquanto que, na ponta final, um ciclo de aceleração sincronizada do bloco de módulo duplo (TMB), cilindro puxador e formador de espiras, Ê aplicado para empurrar o material para fora do tubo e para ter um diâmetro regular na última espira. O uso de pleno acionamento regenerativo e correto dimensionamento do motor principal Ê essencial para executar esses ciclos de velocidade de alta exigência.

Uma grande ajuda para o perfeito formato das espiras vem da introdução do cilindro puxador ativo, que garante medição confiåvel e precisa da real velocidade da barra. A velocidade medida Ê, então, usada para corrigir a velocidade regulada do formador de espiras. A correção Ê útil durante laminação em alta velocidade de barras

de pequeno tamanho em linhas de fiomĂĄquina com TMB, quando a ponta final entra na unidade, e em linhas de fio-mĂĄquina conectadas a laminadores com dois veios.

Uma excelente precisão do posicionamento da ponta inicial sobre o transportador de resfriamento Ê agora possível com a introdução da tesoura de alta velocidade a montante do formador de espiras. Quando a ponta inicial do material entra na unidade, o rotor da tesoura de alta velocidade Ê mantido em sincronismo constante de fase com o rotor do formador de espiras. Para cada volta do formador de espiras, a tesoura de alta velocidade då exatamente duas voltas, e quando ela executa o corte da ponta inicial, a posição do formador de espiras Ê exatamente aquela esperada.

O resultado Ê que o erro no posicionamento da ponta inicial da barra Ê inferior a 20 graus a 120 m/s de velocidade de laminação.

ConclusĂľes Levou anos de pesquisa, continuas melhorias e trabalho em equipe para atingir a velocidade recorde de 126,2 m/s, como na planta da Ferriere Nord. Ă&#x2030; claro que isto sĂł foi possĂ­vel, graças Ă mĂştua confiança e colaboração entre o fabricante e os operadores da planta.

Ao longo dos anos, o mercado se tornou cada vez mais agressivo e competitivo, demandando crescentes baixas tolerâncias de usinagem, alta qualidade e produtos diversificados. Os fornecedores de processos e tecnologias precisam levar em conta todos os aspectos de uma måquina, e não apenas detalhes individuais. A tarefa Ê analisar cada uma e todas as possibilidades e combinaçþes em relação aos aspectos mecânicos, hidråulicos e eletrônicos, porÊm, sobretudo com vistas ao processo tecnológico. Esta abordagem irå assegurar excepcionais resultados para todas as partes envolvidas.

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Corte e soldagem de tiras usando tecnologia a laser em estado sĂłlido Durante os Ăşltimos anos recentes, oito mĂĄquinas de solda a laser em estado sĂłlido produzidas pela Primetals Technologies foram implementadas em linhas processadoras de tiras. Agora, apĂłs mais de um ano de prĂĄtica industrial, os resultados mostram que as mĂĄquinas de solda se comportam muito bem em linhas processadoras com elevada exigĂŞncia para uma ampla variedade de produtos, de aços silĂ­cio a graus TRIP e bifĂĄsicos de alta resistĂŞncia. Este conceito de mĂĄquina de solda a laser usando corte e soldagem a laser, atravĂŠs de uma fonte a laser em estado sĂłlido, ĂŠ tambĂŠm recomendado pela Primetals Technologies para linhas de decapagem e trem de laminadores em linha com YDQWDJHQV VLJQLĆ&#x201A;FDWLYDV FRPSDUDGR D XPD VROXŠ¼R SDGUÂĽR A Primetals Technologies tem fabricado hĂĄ mais de 40 anos equipamentos de soldagem para o setor de ferro e aço. Durante os Ăşltimos anos recentes, as demandas para linhas processadoras e os equipamentos de soldagem associados tĂŞm mudado tremendamente, em decorrĂŞncia de: â&#x2013;Ş emergĂŞncia de novos graus de aço e seu constante desenvolvimento, â&#x2013;Ş mudanças nos intervalos de formato de tiras, â&#x2013;Ş altas demandas de desempenho, incluindo exatos critĂŠrios de qualidade de soldagem (robustez de solda, sobre-espessura, ...) e controle automĂĄtico da qualidade de soldagem.

As måquinas de solda da Primetals Technologies devem incorporar, portanto, todos os aspectos acima para serem capazes de satisfazer as atuais e futuras demandas no setor de aço. Assim, a Primetals Technologies desenvolveu um modelo de måquina de solda a laser compreendendo dois tipos de måquina: um deles para produtos de pequena bitola (LW21L), como nas linhas de galvanização e linhas de inspeção, e o outro para grande bitola (LW21H), como nas linhas de decapagem e trem de laminadores em linha.

AtravÊs de continuados esforços de pesquisa e da determinação de sem-

pre estar na liderança da tecnologia, a Primetals Technologies deu agora um passo à frente com a integração de uma fonte a laser em estado sólido à sua må-

quina de solda a laser. Essa fonte a laser substitui o ressonador de CO2 e oferece importantes benefícios aos produtores de aço. Por sua vez, resultados foram

HervÊ Thomasson, Primetals Technologies France SAS, Savigneux, França Contato: www.primetals.com E-mail: herve.thomasson@primetals.com Cabeças de soldagem e corte da tecnologia a laser em estado sólido MPT Edição Brasileira 2 / 2015

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Qualidade de corte (a partir da esquerda: 0,5 mm de borda de corte, 2 mm de borda de corte, 2 mm de face de corte, 6 mm de face de corte)

Corpos de prova de cordões soldados a laser testados (teste de esfera)

disponibilizados através de diferentes aplicações industriais desse novo conceito de máquina. Esses resultados mostram que a Primetals Technologies está oferecendo uma máquina de alto desempenho com manutenção simples e fácil, comparado ao conceito padrão.

Requisitos para máquinas de solda Ao longo dos últimos anos recentes, os graus de aço mudaram de forma dramática. A principal tendência evolutiva diz respeito ao limite de elasticidade e ao alongamento. Novos graus de aço são caracterizados por valores de alto limite de elasticidade e de alto alongamento. Graus de aço também contêm, cada vez mais, elementos ligados adicionais, como silício, manganês, alumínio, boro e outros.

Com aços TRIP e bifásicos (DP), as linhas já estão processando graus de aço de alta resistência, de até 1.000 a 1.400 MPa, e é previsto que elas deverão no futuro processar graus de aço com resistências à tração de até 2.000 Mpa. Além disso, os novos graus de aço deverão contribuir com uma parcela crescente da produção total.

A principal evolução na capacidade das máquinas de solda é que o intervalo de espessuras deve incluir bitolas cada vez mais finas. O intervalo de espessu-

ras demandado para máquinas de solda é agora inferior a 1,0 mm para linhas de decapagem e laminadores em tandem, e inferior a 0,3 mm para linhas de galvanização, recozimento contínuo e acabamento.

Levando em conta todos os aspectos acima, o desempenho demandado para a máquina de solda foi aprimorado de forma significativa. Disponibilidade, qualidade de soldagem, sobre-espessura de solda e tempo de ciclo atingiram novos níveis. Também sistemas para controle de qualidade de soldagem automática se tornaram um requisito obrigatório para o cliente.

Esses sistemas evitam qualquer intervenção humana e oferecem uma clara demonstração, com respeito a se a qualidade de soldagem corresponde à exigência do cliente.

Programa de desenvolvimento de máquinas de solda Há mais de dez anos, a Primetals Technologies tem conduzido um amplo programa de P&D no campo da tecnologia de máquinas de solda. Nos anos 90, o estágio inicial do programa foi dedicado a desenvolver um novo conceito de máquinas de solda “flash butt” (a topo por faiscamento) (seção de entrada de decapagem, laminador contínuo, ...) e um novo conceito de máquinas de solda “mash lap” (de pontos múltiplos) (entrada da linha de galvanização, recozimento contínuo, linhas de inspeção, ...).

O programa avançou no ano 2000, com o desenvolvimento do processo de soldagem a laser. O primeiro estágio do desenvolvimento se concentrou nas bi-

Sobre a Primetals Technologies A Primetals Technologies é um empreendimento conjunto da Mitsubishi Heavy Industries (MHI) e da Siemens. A Mitsubishi-Hitachi Metals Machinery (MHMM) — uma empresa de grupo consolidado, com participação acionária da Hitachi, Ltd. e IHI Corporation — detém uma participação de 51% e a Siemens, uma participação de 49% na empresa. A empresa emprega em torno de 9.000 colaboradores no mundo inteiro. A Primetals Technologies é uma parceira mundial líder em engenharia, construção de plantas e ciclo de vida no setor metálico. A empresa oferece uma carteira completa de tecnologias, produtos e serviços, que inclui as soluções elétricas, de automação e ambientais integradas.

Essa cobre cada etapa da cadeia de produção de ferro e aço, além das mais recentes soluções de laminação para o setor metálico de não-ferrosos.

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tolas finas (LW21L) para linhas de galvanização, linhas de inspeção etc.. O desenvolvimento da máquina de solda a laser para bitolas grossas (LW21H) foi iniciado em 2004 para intervalos de espessura de 1,0 a 7,0 mm.

Através de contínuos esforços de pesquisa, a Primetals Technologies deu agora mais um passo à frente, com a integração de uma fonte a laser em estado sólido à sua máquina de solda a laser, em substituição ao ressonador de CO2. A tecnologia em estado sólido, que já tinha sido usada em outros setores, como soldagem “tailored blank” automotiva etc., leva a diferentes e significativas vantagens, comparado à solução com CO2. A tecnologia em estado sólido possibilita transmitir o feixe da fonte a laser às cabeças de processo (corte e soldagem) através de fibra ótica, ao invés de usar espelhos. A máquina de solda a laser da Primetals Technologies se adequa a operações de corte a laser, tornando possível ter perfeitas operações de corte para toda a escala de graus e espessuras de aço, enquanto que obtendo uma perfeita preparação para soldagem a laser.

Vantagens da tecnologia a laser em estado sólido Essa nova conquista tecnológica oferece numerosos benefícios aos produtores de aço, incluindo maior eficiência, menor consumo de energia, maior velocidade de processo para corte e soldagem, e manutenção mais simples, devido ao fato de nenhum espelho se achar instalado na máquina. Os benefícios resultam de: ▪ simples orientação do feixe de laser, ▪ alta eficiência, ▪ baixa manutenção, ▪ alto desempenho de corte e soldagem.

O feixe de laser é transmitido da fonte de laser às cabeças de processo (para

Corpos de prova de cordões soldados a laser testados (teste de tração)

corte e para soldagem), por meio de fibras óticas. Não há espelhos ou interruptores de feixe na máquina. Com esse sistema de orientação de feixe, o ajuste da máquina de solda é muito simples e as operações de manutenção para o trajeto do feixe são reduzidas a praticamente zero. Graças a essa tecnologia de fibra ótica, é possível ter um sistema “plug and play”, que evita difícil ajuste, p. ex., de espelhos no sistema de orientação do laser. Como foi confirmado por informações do setor acerca do desempenho de recentes projetos da Primetals Technologies, este é um aspecto básico para comissionamento e manutenção dos equipamentos. Duas fibras óticas são usadas, uma delas sendo conectada à cabeça de corte e a outra, à cabeça de soldagem. Na outra ponta, ambas são fixadas na fonte a laser.

Graças ao comprimento disponível para as fibras, é possível instalar a fonte de laser em separado da máquina de solda. Portanto, a fonte de laser pode ser instalada em uma área ou ambiente exclusivo, o que não seria possível com a tecnologia a CO2. Assim, o am-

biente da fonte de laser pode ser perfeitamente controlado, elevando dramaticamente a vida útil da fonte de laser.

Além disso, sem uma fonte de laser na máquina, o espaço demandado para a máquina, sobretudo no lado motriz da linha, é reduzido. Este ponto pode ser um aspecto básico em remodelagens, onde espaço limitado é muitas vezes um fator importante.

Maior eficiência energética também pode resultar em uma redução no consumo de energia e em outros sistemas, como o sistema de arrefecimento.

Com o mesmo nível de energia a laser, a energia elétrica instalada para o resfriador e a fonte de laser pode ser reduzida em 50%.

Para a manutenção do sistema, é de fundamental importância que o sistema de fibra ótica não contenha sistema de sobrepressão e espelho, e não demande de verificação das partes internas. Portanto, a manutenção é limitada a uma checagem visual, sem a necessidade de desmontar quaisquer peças. Para a fonte de laser em si, a manutenção é drasticamente reduzida, comparado à tecnologia a CO2.

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▪ graus de aço carbono a de alta resistência (CQ, DQ a TRIP, DP), ▪ aço ao silício (de granulação orientada e não-orientada), com teor de silício de até 3,5%, ▪ vários graus de aço inoxidável.

Vários testes foram realizados, para qualificar os parâmetros de soldagem.

Além dos testes de estampagem (teste de esfera), testes de tração foram conduzidos para HSS, bem como detecção macrográfica e micrográfica.

Pré-recozimento e pós-recozimento podem ser conduzidos nas máquinas de solda a laser. Recozimento deve ser verificado, dependendo do grau de aço, e seu uso é baseado no nível de resistência e no nível de carbono equivalente.

O tratamento de recozimento é executado por uma unidade de aquecimento indutivo. Tratamento de recozimento é necessário para um alto nível de carbono equivalente, e é essencial para alcançar bons resultados no cordão de solda.

A fim de prestar suporte eficiente à equipe de operação e manutenção, um sistema de qualificação de soldagem deve ser instalado. Ele é baseado no controle de qualidade de soldagem usando uma câmera CCD. A intenção é auxiliar o operador a qualificar a solda, para evitar erros humanos.

Cabeça de corte a laser em operação

Conclusão

Bordas de tira são unidas por soldagem a laser

Apenas uma simples inspeção anual se faz necessária. Com o mesmo nível de energia a laser, o custo operacional horário (incluindo gás de manutenção, consumo elétrico) para a tecnologia em estado sólido é 80% inferior que para a tecnologia a CO2.

Uma questão essencial para o processo de soldagem a laser é a preparação inicial das bordas da tira. Assim, a operação de corte é um pré-requisito importante. Com a tecnologia a laser, a qualidade da área de corte é perfeita, sem deformação da tira, como pode ocorrer com cisalhamento mecânico. Não existe limitação para a capacidade de corte, em termos de resistência do aço.

Já que se trata de uma operação sem contato, não há desgaste das ferramentas de corte. Portanto, a manutenção é praticamente nula, comparado ao es-

forço de manutenção demandado por tesouras mecânicas, envolvendo trocas e afiação de lâminas. A qualidade e confiabilidade de corte foram verificadas para todo o intervalo de espessuras das duas aplicações LW21L (CGL/ CAL/RCL) e LW21H (PL/PLTCM).

Devido ao perfeito feixe de laser em um sistema em estado sólido, velocidades de corte e soldagem serão maiores, comparado aos sistemas de CO2, com a mesma energia a laser instalada. A velocidade de corte aumenta de 20 a 100%, e a velocidade de soldagem, de 20 a 50%, dependendo da espessura.

Resultados A qualidade de soldagem foi verificada em uma ampla variedade de produtos, a saber:

A Primetals Technologies oferece uma pluralidade de produtos, variando de máquinas mais convencionais a tecnologia avançada, como sistemas de corte a laser e soldagem a laser. Uma parte importante deste enfoque é o permanente e intenso esforço de pesquisa e desenvolvimento voltado para otimizar uma ampla variedade de aspectos, indo de instalação, retorno de investimento (ROI), consumo, manutenção a assistência técnica. Esta mais recente inovação na tecnologia de soldagem a laser está em perfeita conformidade com esse enfoque, já que ela propicia maior eficiência e desempenho, mais fácil instalação e reduzida manutenção. Essas novas máquinas de solda a laser significam maiores ganhos para o cliente e por último, mas não menos importante, devido ao menor nível de investimento.

Referências [1] 51st ABM Rolling Seminar “Processes, Rolled and Coated Products”, October 2014, Foz do Iguaçu, PR, Brazil MPT Edição Brasileira 2 / 2015

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Laminador de tiras a quente II na ThyssenKrupp Steel Europe AG, usina de Duisburg, Alemanha (Cortesia: ThyssenKrupp Steel Europe AG)

Nova chave de sobrevelocidade para satisfazer exigentes requisitos de segurança Operadores de sistemas devem observar exigentes regulamentos de segurança, com relação a estados operacionais críticos. Assumindo a liderança, a ThyssenKrupp Steel Europe AG instala a chave de sobrevelocidade EGS(H)Ž 41 da Johannes Hßbner Giessen.

(VWH GLVSRVLWLYR ÂŤ FHUWLĆ&#x201A;FDGR SDUD R PDLV HOHYDGR QÂŻYHO GH VHJXUDQŠD H GHVHPSHQKR D Ć&#x201A;P GH DVVHJXUDU VHJXUDQŠD PÂŁ[LPD Pessoas e mĂĄquinas enfrentam condiçþes extremas, em particular na indĂşstria pesada. Para cumprir exigentes regulamentos de segurança aplicĂĄveis a grandes sistemas industriais, operadores implementam medidas protetoras, como parte dos procedimentos administrativos de â&#x20AC;&#x153;segurança funcionalâ&#x20AC;?. Esses abrangem a segurança de toda a planta, que depende do correto funcionamento de sistemas relacionados Ă segurança, para reduzir riscos.

Normas, como as normas internacio-

Johannes HĂźbner Fabrik elektrischer Maschinen GmbH, Giessen, Alemanha Contato: www.huebner-giessen.com E-mail: info@huebner-giessen.com

nais IEC 61508 e DIN EN ISO 13849, especificam que sistemas de planta devem assegurar que suas funçþes sejam executadas sob condiçþes definidas de falhas, com um alto Ă­ndice de probabilidade definido. Essas funçþes devem ser executadas de maneira impecĂĄvel, em particular com respeito Ă s condiçþes operacionais, como â&#x20AC;&#x153;parada de segurançaâ&#x20AC;? e â&#x20AC;&#x153;limite de velocidade seguraâ&#x20AC;?, bem como ao realizar manutenção em sistemas â&#x20AC;&#x153;ativosâ&#x20AC;?.

Para garantir segurança måxima para essas condiçþes operacionais, de modo particular nas gaiolas do trem desbastador do laminador de tiras a quente II, a ThyssenKrupp Steel Europe AG instalou uma chave eletrônica de sobrevelocidade, que opera de modo independente do sistema de controle de velocidade em circuito fechado. A

empresa sediada em Duisburg ĂŠ a primeira na Alemanha, na qual o EGS(H)ÂŽ 41 assegura um nĂ­vel ainda maior de segurança Ă planta. Produzido pela Johannes HĂźbner Fabrik elektrischer Maschinen GmbH, o dispositivo funciona como um sistema com um sensor integrado (medição de velocidade), circuitos lĂłgicos (avaliação de velocidade) e atuador (chave de velocidade). Nesta combinação, ele ĂŠ o primeiro dispositivo certificado no mercado mundial, de acordo com a norma internacional IEC 61508 atĂŠ o nĂ­vel de integridade de segurança (SIL) 2, bem como atĂŠ o nĂ­vel de desempenho (PL) d, de acordo com a DIN EN ISO 13849. â&#x20AC;&#x153;Segurança funcional significa proteger a vida e a integridade fĂ­sica, por meio de sistemas de segurança em nossa planta.

Com a introdução desta inovação glo-

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AUTOMAÇÃO bal da Johannes Hübner Giessen, atendemos à elevada demanda com respeito à segurança de pessoal, e estamos excedendo as especificações de segurança funcional”, explica Svetlana Regner, gerente de projetos responsável no campo da Gestão de Energia/Ativos na ThyssenKrupp Steel Europe AG.

Processos seguros ao realizar manutenção Até a presente data, é apenas obrigatório instalar componentes com SIL em novas plantas e sistemas. Nenhuma destas obrigações se aplica, ao se atualizar sistemas, como no caso do laminador de tiras a quente II operado pela ThyssenKrupp Steel Europe AG. Todavia, o grupo sediado em Duisburg decidiu instalar o EGS(H)® 41 certificado com SIL. A chave eletrônica de sobrevelocidade auxilia seu pessoal de manutenção a eliminar falhas no sistema, de maneira significativamente mais rápida. “Nós introduzimos um novo conceito de segurança em cooperação com a Associação [Alemã] de Seguro de Res-

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ponsabilidade Civil do Empregador.

Esse conceito de segurança torna necessário monitorar com precisão o sistema, por meio do dispositivo da Hübner”, de acordo com Svetlana Regner.

“Não é necessário desenergizar as principais unidades elétricas durante a troca de um cilindro, se a velocidade operacional do sistema for monitorada com o auxílio deste codificador. Esta prática protege os componentes elétricos, pois não precisamos chavear o sistema para trás e para frente nos contatos”, ela explica o procedimento. Se fosse necessário ativar eletricamente o sistema de modo contínuo, também seria necessário chavear constantemente os componentes de força em movimento de vaivém. Prevê-se que o menor chaveamento dos componentes elétricos tenha um efeito positivo contra o desgaste dos contatos. “Os componentes eletrônicos não precisam ser trocados com muita frequência, desde que a chave de sobrevelocidade foi instalada. Isto poupa tempo e custos”, acrescentou o gerente de projetos. Com o EGS(H)® 41 instalado, o supervisor de sistemas é agora ca-

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paz de proteger os modos operacionais “limite de velocidade segura” e “velocidade zero”, a fim de minimizar riscos.

Novo codiƂcador e chave de sobrevelocidade combinados A chave de sobrevelocidade foi anexada ao igualmente novo codificador absoluto ASPAH 60 da Johannes Hübner Giessen. A empresa desenvolveu o codificador absoluto especialmente para satisfazer as demandas de sistemas operando na indústria pesada. E devido ao fato do codificador ser equipado com uma interface paralela para a geração de valor absoluto (caixa de terminais 1), bem como duas saídas adicionais de valor incremental eletricamente isoladas (caixa de terminais 2), as comunicações entre o ASPAH 60 e o EGS(H)® 41 são ideais. A chave de sobrevelocidade é equipada com quatro saídas de chaveamento programáveis e igualmente duas caixas de terminais.

Além disso, o codificador é alojado em uma carcaça robusta, à qual é possível instalar, sem qualquer dificuldade, dis-

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positivos, como a chave de sobrevelocidade certificada com SIL.

Alta precisão de chaveamento oferece paz de espírito A ThyssenKrupp Steel Europe tem confiado há mais de 40 anos nos confiáveis e duráveis produtos da Johannes Hübner Giessen. A empresa instala a tecnologia de codificador produzida em Giessen, Alemanha, em numerosas instalações e plantas de fabricação no mundo inteiro. A ThyssenKrupp Steel Europe tomou conhecimento da chave de sobrevelocidade EGS(H)® 41 durante uma consulta técnica. “Como estávamos sondando o mercado acerca de uma nova solução de codificador, a Hübner foi a única empreendedora a oferecer um dispositivo para uso na indústria pesada, tal como o laminador a quente em nosso caso. A Hübner gerou uma enorme quantidade de trabalho de desenvolvimento durante a fase subsequente de projeto, para atender demandas específicas, como o diâmetro de eixo e classificação SIL 2 para a aplicação imaginada”.

O dispositivo de segurança é equipado com duas chaves separadas, eletricamente isoladas, para monitorar velocidade; elas podem ser programadas de modo independente, para monitorar sobrevelocidades e subvelocidades de 0,5 rpm. Isolamento elétrico significa que duas chaves completas são disponibilizadas. Para alcançar a mesma função com chaves centrífugas mecânicas, seria necessário instalar dois dispositivos. Graças à configuração “direção de rotação independente”, o pessoal de manutenção é capaz de armazenar diferentes velocidades de chaveamento para cada ponto de chaveamento. Para assegurar que seja possível monitorar continuamente as funções de segurança incorporadas ao dispositivo, o EGS(H)® 41 oferece funções de monitoração integrada para parada e deslizamento, bem como chaves de diagnóstico.

Diagnóstico interno é uma pré-condição para certificação SIL 2. No total, existem três chaves de diagnóstico disponíveis: duas chaves são instaladas em série com ambas as chaves principais. Outra chave separada é prevista para facilitar a habilitar funções nos controles de cliente, conforme neces-

# EJCXG FG UQDTGXGNQEKFCFG HQK ƂZCFC CQ KIWCNOGPVG PQXQ EQFKƂECFQT CDUQNWVQ ASPAH 60 da Johannes Hübner Giessen

sário. As funções integradas de monitoração do estado do contato de chaveamento e da detecção de sobrecorrente monitoram a corrente do contato de chaveamento em ambas as direções de fluxo. “A detecção rápida de sobrecorrente protege a chave e o fusível conectado em série contra danos, no caso de uma conexão inadvertida fazer com que um excesso de corrente flua entre os contatos de chave”, confirma Bernhard Herbst, engenheiro de projetos da Johannes Hübner Giessen.

Antes do EGS(H)® 41 ser instalado, o pessoal tinha que contar constantemente com riscos à segurança, tal como de o sistema partir de repente, ou da velocidade aumentar abruptamente, durante a execução de tarefas de manutenção ou serviços de ajuste no sistema. A alta precisão de chaveamento do dispositivo minimiza esses riscos.

Assim, a primeira chave de sobrevelocidade certificada com SIL produzida nas instalações da Johannes Hübner Giessen alcança um importante objetivo: a operação segura de máquinas e sistemas.

A solução escolhida pela ThyssenKrupp Steel Europe é a versão B5

da chave de sobrevelocidade certificada com SIL, que é montada com flange no dispositivo com eixo oco ASPAH 60.

A chave de sobrevelocidade é disponibilizada como B5 (flange), B35 (flange e pé), bem como a versão com eixo oco.

Além disso, clientes da Hübner são capazes de optar entre uma tensão de alimentação de 12 a 30 V CC ou de 100 a 240 V CA, e entre as versões com uma tensão de alimentação de 0 a 30 V CC ou de 30 a 230 V CA/CC. A Johannes Hübner Giessen produz outras opções voltadas para as necessidades dos clientes. “Nossa carteira inclui uma variedade de soluções de codificador para a indústria pesada, todas elas sendo individualmente adaptadas para atender especificações particulares de clientes”, explica o engenheiro de projetos Bernhard Herbst. “Para alcançar a melhor qualidade possível de sinal e uma longa vida útil, é importante escolher os corretos dispositivos e assegurar a ideal fixação mecânica dos dispositivos ao sistema na instalação”.

A combinação de codificador e chave de sobrevelocidade preencheu estes requisitos no laminador de tiras a quente operado pela ThyssenKrupp.

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INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS

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Reforma simultânea de um trem desbastador de 6 cadeiras de laminação LAMINAÇÃO A QUENTE Um grande projeto para reforma do trem desbastador realizado pela Corts Engineering abrangeu as seguintes medidas: ▪ troca da fundação do quebrador de carepa, ▪ reforma de todas as principais superfícies da abertura de laminação em todas as seis cadeiras, ▪ novo projeto e instalação de um novo sistema de travamento, ▪ instalação de forros de calço e laminador de aço-liga Corts, ▪ instalação do sistema de engraxamento automático patenteado Corts Lubtec.

Antes da reforma, o laminador passava por problemas de qualidade, má laminação, defeito nos mancais dos cilindros de trabalho e drástico desgaste nos forros de calço e laminador existentes. Para reduzir o tempo de parada, o serviço

tinha que ser feito ao mesmo tempo em todas as seis cadeiras. A Corts Engineering planejou e projetou todo o trabalho em apenas quatro meses, antes da data de parada e início.

Após a usinagem das cadeiras, novos forros com espessuras ajustadas foram instalados. A folga de abertura do novo laminador entre calços e carcaça foi agora otimizada, e os cilindros são mantidos numa posição precisa. A Corts também instalou seus mancais planos de precisão, de aço-liga.

Estes elementos de aço-liga propiciam uma superfície corrosiva muito rígida, que age mais como um mancal do que uma chapa de desgaste, e a Corts é capaz de oferecer garantias de longa duração contra desgaste e corrosão.

Contato: www.corts.de

STEEL MANUAL STEELMANUAL

ISBN 978-3-514-00817-5

26.90 26 90 € Published by the Steel Institute VDEh Edition 2015 · 20.0 x 24.0 cm 219 pages including many multi-colour illustrations and a flow chart showing the production routes from ore to steel Verlag Stahleisen GmbH P. O. Box 10 51 64 · 40042 Düsseldorf, Germany · Fon: +49 211 69936-264 · Fax: +49 211 69936-266 e-mail: annette.engels@stahleisen.de · www.stahleisen.de

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MPT Edição Brasileira 2 / 2015

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28.07.15 10:42

AS ONE Somos mais fortes

Duas empresas poderosas no setor de metais estabeleceram uma parceria.

Mitsubishi-Hitachi Metals Machinery e Siemens VAI Metals Technologies uniram-se para se tornar a nova forรงa global na tecnologia de metais.

Creating the future of metals as one.

primetals.com

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28.07.15 10:39