MPT Brazilian Edition 3/2015

Metalurgia, Processos e Tecnologias

ISSN 1865-8393

Ampliação de um complexo TGĆ‚PCFQT FG CĂƒQ KPQZKF½XGN atravĂŠs de uma unidade VOD

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Novembro 2015

A evolução da tecnologia em plantas de lingotamento G NCOKPCĂƒÂżQ FG RNCECU Ć‚PCU

Aumentar a produtividade.

Baixar os custos.

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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 Nesta terceira edição de 2015 apresentaremos várias inovações. Na China continental uma siderúrgica investiu em equipamentos novos, em duas fases, no intuito de duplicar sua produção e flexibilizar a gama de produtos de aço inoxidável a ser produzida, principalmente os graus de aço que requerem baixo teor de carbono e nitrogênio. No ano passado, o complexo de refino de aço foi ampliado através de uma unidade VOD de 150 toneladas de tanque duplo. Assim a unidade terá capacidade de é atender o tempo entre as corridas do conversor ,que pode ir até uma hora.

Na mesma seção, um outro artigo aborda a inovação com a aplicação de robôs em uma fábrica na Europa. Uma siderúrgica investiu em uma tecnologia robótica para a manipulação de sondas em conversores LD (BOF). Os robôs substituirão os operadores da usina na área de risco e manipularão as sondas. Além disso os robôs executarão tarefas como limpeza da barra de contato, monitoramento do porta-lança. Esse investimento visa minimização de riscos, o que também contribuirá para redução de custos a longo prazo, o que a utilização de robôs permitirá.

Redatora responsável Silvia Nunes

Na seção lingotamento contínuo trazemos uma matéria sobre a história do desenvolvimento do design da tecnologia de lingotamento contínuo e sobre laminação. Produtos de bobinas unitárias e contínuos, termomecânicos e multifásicos, ultrafinos e espessos podem hoje em dia ser manufaturados em uma única linha de produção. Há anos atrás, este era o sonho dos desenvolvedores de tecnologias de lingotamento e laminação de metais e hoje em dia, já é realidade. Toda essa flexibilidade em uma única planta faz parte do conceito de superar limites e capacidades de produção existentes. Nesta planta siderúrgica produtos de nichos com segmento de comodites de alto valor agregado e produção em massa se tornaram acessíveis.

Que essas e outras inovacões desta edição, sejam inspiradoras para todo o nosso setor que continua sofrendo com a situação econômica atual. Precisamos buscar mais eficência, diversificação, criatividade - a famorsa inovação - correr atrás de novas possibilidades para que o setor siderúrgico no Brasil possa se reerguer e voltar aos desenvolvimentos e investimentos em tecnologias. Agora é hora do famoso refino, adequação a nova situação econômica no país. Desejamos muita inspiração para 2016 e no curto prazo, boa leitura!

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››› SUMÁRIO

Produção do ferro 10

Nova tecnologia injetora de carvão instalada nos alto-fornos da Salzgitter Flachstahl Em dois alto-fornos PCI, óleo será substituído como agente redutor

Produção do aço 11

Transformadores inteligente ajudam a reduzir custos de transformação em fundições com FEA

Foto de capa: DANIELI MICROMILL – seguindo a experiência com o primeiro micro laminador, comissionado em Mesa (Arizona, EUA) em 2009 e com CAPEX e OPEX ótimos registrados por anos – CMC conferiu a Danielli com uma segunda planta de laminador micro – a ser instalada em Durant, Oklahoma, EUA, 80 milhas ao norte de Dallas, Texas.

Danieli & C. S.p.A., Buttrio, Italy Contato: www.danieli.com E-mail: info@danieli.com

Um transformador inteligente e feito sob medida para a redução de perdas de energia aumenta a eficiência e alcança em curto prazo o retorno do investimento.

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Robôs devem manipular sondas no BOF As vantagens que serão atingidas são maior disponibilidade da sublança e principalmente maior segurança na operação

14 # ORNKCÿQ FG WO EQORNGZQ TGƂPCFQT FG CÃQ inoxidável através de uma unidade VOD de tanque duplo Uma unidade de 150 toneladas foi adicionada para aumentar a flexibilidade de produção

Lingotamento contínuo – Laminação a quente

Processamento de tiras

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26 .KPJC FG EQTVG RCTC DKVQNCU WNVTCƂPCU

A evolução da tecnologia em plantas de NKPIQVCOGPVQ G NCOKPCÿQ FG RNCECU ƂPCU A Danieli vem desenvolvendo progressivamente nos últimos anos uma nova geração de leiautes para lingotamento e laminação de placas finas

Mais finas, mais estreitas, laminadas com mais precisão e menos rebarbas — estas são as propriedades que um número cada vez maior de clientes compradores de tiras espera de seus produtos

Colunas 6

Notas da indústria

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Inovações tecnológicas

Anunciantes BEDA-Oxygentechnik Armaturen GmbH IMS Messsysteme GmbH INDUcoder Messtechnik GmbH Infratemp Instrumentos de Medição e Controle Ltda

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32 7, 8 29 6

Kaigo Co., Ltd. Siempelkamp Maschinen- und Anlagenbau GmbH & Co. KG SMS group GmbH TML Technik GmbH Verlag Stahleisen GmbH

29 13 2 9 23

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Expediente

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››› NOTAS DA INDÚSTRIA

Rio de Janeiro Petrobras adia busca por parceiro para BR. Em outubro foi anunciado pela acessoria de imprensa que a diretora executiva da Petrobras foi autorizada pelo Conselho da empresa a buscar um parceiro estratégico. A empresa informou que, diante das condições adversas do mercado de capitais, o seu Conselho de Administração aprovou em reunião o adiamento por prazo indeterminado do processo de registro de companhia aberta e de registro da oferta pública de ações da sua subsidiária integral Petrobras Distribuidora (BR).

gás natural como fonte de energia e a ausência de resíduos, pois o material rejeitado poderá ser aproveitado na indústria cimenteira ou de cerâmica.

O beneficiamento de minério a seco é possível graças à introdução de uma estação de secagem antes da moagem, da utilização de um moinho vertical para rochas compactas capaz de moer o minério sem utilizar água e da alimentação das frações mais finas em um separador magnético. Durante um ano, a planta funcionará em um modelo flex, testando diferente tipos de minérios, tanto o friáveis (que se fragmentam com mais facilidade) quanto compactos, além de rejeitos com os mais variados níveis de teor de ferro.

Rio de Janeiro Beneficiamento de minério a seco.

Uma tecnologia pioneira para o beneficiamento de minério chegou em outubro a uma planta da Vale. Inaugurada em Mina Fábrica MG, a planta piloto foi construída e será operada pela empresa New Steel, com uma proposta inovadora e pioneira no mundo para o processo de beneficiamento do minério: a separação magnética, sem a necessidade do uso de água. Além de não utilizar água no processamento de material, a nova técnica é capaz de transformar minérios de baixa qualidade em produtos com alto valor agregado. Outros diferenciais são o uso de

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São Paulo VW mantém investimentos no País. O presidente da montadora no Brasil, David Powels, afirmou que o plano de investimento de R$ 10 bilhões será mantido. Segundo ele o grupo não haverá grande impacto na renovaç˜åo de modelos vendidos no Brasil. A inclusão do Brasil na plataforma tecnológica mundial já resultou na nacionalização de três modelos: o subcompacto Up!, a nova geração do Golf e o sedã Jetta. Estão previstos lançamentos nos próximos anos.

VW projeta uma meta de corte de € 1 bilhão por ano. Esta decisão resulta das san-

ções impostas pela Europa e pelos EUA, onde foi descoberto que a Volks programou carros movidos a diesel para emitir até 40 vezes menos poluentes quando estes eram submetidos a testes em laboratórios. Analistas preveem multa de até US$ 18 bilhões pelo governo americano.

Rio de Janeiro Queda nas vendas de produtos siderúrgicos no Brasil. Segundo o Instituto Aço Brasil as vendas de produtos siderúrgicos ao mercado brasileiro em setembro de 2015 mostraram queda de 20,7% em relação a 2014, atingindo 1,5 milhão de toneladas. As vendas acumuladas em 2015, de 14,2 milhões de toneladas, tiveram redução de 14,3% com relação ao mesmo período do ano anterior. Com relação ao consumo aparente nacional, o resultado de setembro de 2015 foi de 1,7 milhão de toneladas de produtos siderúrgicos, totalizando 16,9 milhões de toneladas no período de janeiro a setembro de 2015. Esses volumes representaram queda de 24,1% e 14,0%, respectivamente, em relação aos mesmos períodos do ano anterior. As importações, registraram em setembro o volume de 224 mil toneladas (US$ 188 milhões) totalizando, desse modo, 2,8 milhões de toneladas de produtos siderúrgicos importados no ano.

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NOTAS DA INDÚSTRIA

Rio de Janeiro Exportações brasileiras de aço em alta. O Instituto Aço Brasil informa que apesar das condições adversas do mercado internacional, as exportações de produtos siderúrgicos em setembro atingiram 1,6 milhão de toneladas, no valor de 680 milhões de dólares. Com esse resultado, as exportações até setembro de 2015 totalizaram 10,0 milhões de toneladas e 5,2 bilhões de dólares, crescimento de 48,6% em volume e de 6,1% em valor, quando comparados ao mesmo período do ano anterior. Este resultado é devido, principalmente, ao aumento de operações “inter companies”, a partir do 2º semestre de 2014, para fornecimento de semiacabados a plantas na Europa e nos EUA, e, também, devido a ações emergenciais do setor para evitar redução ainda maior do grau de utilização da capacidade instalada.

Rio de Janeiro Produção de aço no Brasil em queda. A produção brasileira de aço bruto em setembro de 2015 foi de 2,5 milhões de toneladas, queda de 13,0% quando comparada ao mesmo mês em 2014. Segndo o Instituto Aço brasil, em relação aos laminados, a produção de setembro, de 1,7 milhão de toneladas, apresentou queda de 23,1% quando comparada com setembro do ano anterior. Com esses resultados, a produ-

ção acumulada nos nove primeiros meses de 2015 totalizou 25,3 milhões de toneladas de aço bruto e 17,4 milhões de toneladas de laminados, quedas de 1,2% e de 8,2%, respectivamente, sobre o mesmo período de 2014.

Minas Gerais Resultados da Anglo American.

A Mineradora Anglo American divulgou resultados de produção no 3° TRI de 2015 em outubro. A produção de nióbio aumentou 50%, para 1.800 t, seguindo o ramp-up da planta Boa Vista Rocha Fresca (Boa Vista Fresh Rock - BVFR). A capacidade de produção instalada deverá aumentar para 6.800 t/a assim que a planta BVFR atingir a capacidade nominal, em meados de 2016 (anteriormente 2017). O ramp-up do Minas-Rio continua e ganhou um novo impulso no 3° TRI , com 2,9 mio t (base úmida) produzidas, 60% a mais do que no 2° TRI de 2015. Como resultado, a previsão de produção para o ano para o Minas-Rio foi reduzida para aproximadamente 10 mio de t (base úmida) frente à previsão anterior de 11 a 14 mio de t (base úmida).

Minas Gerais Usiminas paralisa produção de placas em Cubatão. Em comunicado no dia 29 de outubro, a siderúrgica in-

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formou ao mercado a paralisação, temporária da produção de aço na Usina de Cubatão, SP. Laminação a quente e a frio continuarão em operação. Segundo a empresa, o processo de desativação será gradual. As sinterizações, coquerias, altos fornos (um dos quais já tinha suas atividades paralisadas desde maio de 2015) e aciaria, bem como todas as atividades associadas a esses equipamentos estão afetados pela decisão da diretoria. No comunicado, a empresa declarou que o objetivo dessa decisão é reposicionar a Usiminas em um novo patamar de escala e competitividade perante um contexto econômico de deterioração progressiva do mercado siderúrgico.

Eventos ›

3 a 7 de maio de 2016 São Paulo, SP Organização: Abimaq / BTS Informa www.feimec.com.br

FEIMEC – Feira Internacional de Máquinas e Equipamentos. É uma iniciativa da ABIMAQ e das principais entidades do setor, acontecerá no São Paulo Expo Exhibition & Convention Center. A feira foi criada para que seja uma ferramenta de desenvolvimento tecnológico e econômico.

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››› FABRICAĂ‡ĂƒO DE FERRO

Nova tecnologia injetora de carvão instalada nos altofornos da Salzgitter Flachstahl, Alemanha Em dois alto-fornos, carvão pulverizado injetado irå substituir o óleo como um agente UHGXWRU D ƂP GH SRXSDU GHVSHVDV H WDPEP FRTXH H[WHUQDPHQWH DGTXLULGR A produtora alemã de aços planos Salzgitter Flachstahl GmbH investiu numa nova planta para suas instalaçþes produtoras de ferro. A nova planta com injeção de carvão pulverizado para seus alto-fornos A e B recentemente deu início à operação e jå contribuiu a reduzir os custos de produção de gusa líquido.

No passado, óleo era usado para cortar o consumo de coque, que Ê o principal agente redutor no processo de alto-forno. Agora, a injeção de óleo foi substituída pela injeção de carvão pulverizado.

Os alto-fornos da Salzgitter Flachstahl GmbH produzem 4,3 milhþes de t/ ano de gusa líquido. Planeja-se produzir inicialmente em torno de 370.000 t de carvão pulverizado nas novas instalaçþes processadoras de carvão. Pretende-se que esta cifra suba para 700.000 t/ano em longo prazo.

O projeto terå um breve retorno financeiro e ajudarå a melhorar a eficiência de custos na fabricação de ferro, com vistas aos volåteis e crescentes preços de óleo. O Grupo Salzgitter investiu cerca de 78 milhþes de euros nas novas instalaçþes. A parte central do projeto Ê a torre de 70 metros de altura para moagem e secagem de carvão, onde o carvão Ê pulverizado. A parte principal as seçþes de aço para a planta de moagem e secagem de carvão foi fabricada pela produtora de aços longos Peiner Träger GmbH, que pertence ao grupo Salzgitter.

O carvão para o processo de pulverização Ê transportado por trem e navio

Salzgitter Flachstahl GmbH, Salzgitter, Alemanha %QPVCVQ YYY UCN\IKVVGT ĆƒCEJUVCJN FG ' OCKN ĆƒCEJUVCJN"UCN\IKVVGT CI EQO

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para a Salzgitter, atravĂŠs do porto marĂ­timo do grupo Hansaport em Hamburgo, Alemanha. Para este propĂłsito novos sistemas transportadores foram

instalados nas instalaçþes portuårias.

A construção começou em janeiro de 2014 e a operação dos sistemas teve início jå na primavera de 2015.

Planta de 70 metros de altura para moagem e secagem de carvĂŁo na Salzgitter Flachstahl

FABRICAĂ‡ĂƒO DE AÇO

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Monitoração do dispositivo de proteção

Monitoração dos parâmetros do transformador primårio

Monitoração mecânica do lado ativo

Monitoração dos parâmetros do transformador secundårio

Manutenção preditiva e programada

Monitoração dos acessórios Monitoração Monitoração do arrefeci- das tempermento aturas

Monitoração da condição do óleo e DGA

Monitoração do OLTC

Transformadores inteligentes ajudam a reduzir custos de transformação em fundiçþes com FEA Um transformador inteligente e customizado foi desenvolvido, para reduzir perdas de HQHUJLD PHOKRUDU D HƂFLQFLD H DOFDQŠDU XP UHWRUQR GH LQYHVWLPHQWR HP FXUWR SUD]R Em modernas plantas de aço, a economia de alguns kWh/t ou redução em alguns minutos do tempo de fusão não são tarefas fåceis, porÊm metas constantes. Quaisquer perdas causadas pela ocorrência de alta potência e corrente no processo de transformação não devem ser subestimadas na anålise dos custos de investimento e operacionais.

Este Ê o motivo de investir em um EAF SMARTrafo proporciona economias de longo prazo em termos de consumo de energia e custos de manutenção, graças tambÊm à maior vida útil do transformador.

O EAF SMARTrafo ĂŠ um transformador customizado, adequadamente di-

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mensionado e projetado para atender as demandas funcionais de uma planta de aço. Ele executa uma sÊrie de melhores pråticas e inovaçþes tecnológicas desenvolvidas pelo departamento de P&D da TES. O EAF SMARTrafo otimiza o consumo, de acordo com as reais necessidades da planta: ele consume apenas, quando necessårio, a energia Ê usada de maneira mais eficiente e os serviços de manutenção são reduzidos e simplificados.

A eficiĂŞncia do sistema tambĂŠm foi verificada pelo departamento de engenharia da Universidade de Brescia (ItĂĄlia), que realizou uma pesquisa acerca do desempenho e as reais economias relacionadas ao uso do transformador.

Este envolvimento acadêmico confirma o forte compromisso da TES com a pesquisa tecnológica mais avançada, e sua preferência por soluçþes de qualidade customizadas, ao invÊs de soluçþes padrão. Esse compromisso repre-

senta uma importante contribuição no constante esforço do setor de ferro e aço em aprimorar os processos de produção.

Se transformadores de forno forem projetados, sem considerar sua eficiência de produção, as fundiçþes desperdiçam energia devido à falta de controles ativos. Estas soluçþes de projeto não pertencem mais ao estado da tÊcnica.

A TES fornece muitas novas opçþes para melhoria. Um avançado sistema de arrefecimento ajuda a evitar inúteis e arriscadas variaçþes de temperatura e consumo de energia. O transformador pode ser dimensionado adequadamente, graças à simulação de seu uso efetivo e de suas curvas de carga. Um sistema monitorador para o transformador e seus principais componentes Ê implementado, a fim de planejar os intervalos de manutenção, de acordo com o real uso. Por último, uma fåcil e programada manutenção do transformador resulta em uma longa vida útil do sistema.

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››› FABRICAÇÃO DE AÇO

Robôs devem manipular sondas no conversor básico a oxigênio (BOF) Num futuro próximo, a Voestalpine Stahl irá usar robôs da Primetals Technologies em sua planta produtora de aços. Os sistemas robotizados irão manipular as sondas nos três conversores básicos a oxigênio (BOFs). As vantagens resultantes são maior disponibilidade da sublança e, sobretudo, maior segurança no trabalho.

A produtora austríaca de aços Voestalpine Stahl encomendou três sistemas robotizados à Primetals Technologies. Eles deverão ser instalados na aciaria de Linz, para manipular as sondas nos três conversores LD (BOFs).

A tarefa, manualmente executada no passado, passará a ser feita por esses robôs. Os empregados envolvidos não precisarão mais efetuar essa tarefa específica na área de risco.

Os sistemas robotizados são equipados com um compartimento de sondas medidoras, projetado como um recipiente de troca. Isto simplifica o manuseio das sondas e também eleva a confiabilidade e a disponibilidade. Os robôs também executam tarefas, como limpar a barra de contato, monitorar o porta-lança e realizar movimentos corretivos, que reduzem a necessidade de manutenção. Os sistemas são programados para ser colocados em operação, um por um, em intervalos de três meses, a partir de meados de 2015. A planta de Linz já usa um número de robôs da Primetals Technologies nas plataformas de vazamento dos lingotadores contínuos.

A aciaria da Voestalpine Stahl em Linz possui atualmente três conversores de 180 t em operação, cada qual realizando mais de 30 fornadas por dia. Há 25 anos, os conversores foram equipados com sublanças da Primetals Technologies. No entanto, os manipuladores de sonda atingiram agora o fim de sua vida útil. Os manipuladores, portanto, serão substituídos por um sistema de manuseio constituído de um

Primetals Technologies, Ltd., um joint venture da Siemens, Mitsubishi Heavy Industries and Partners; Londres, RU Contato: www.primetals.com E-mail: rainer.schulze@primetals.com

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Esquema de projeto em 3D da área operacional do robô na seção do BOF da aciaria de Linz, Áustria

robô e um compartimento de sondas.

O pacote de entrega da Primetals Technologies inclui três sistemas robotizados, os compartimentos para recipientes de troca associados e três grupos de 63 sondas para cada conversor, amortecedores de sondas, dispositivos centralizadores de sublança, uma plataforma de manutenção, e o monitor do sistema medidor LanceGuard. A Primetals Technologies é também responsável por instalar os novos sistemas e integrá-los à automação existente.

Como o robô retira as sondas diretamente do recipiente de troca, esta solução pode ser também usada, onde o espaço é limitado. O robô possui um sistema de câmera para reconhecer os diferentes tipos de sonda. O sistema também pode rejeitar sondas, que tenham sido identificadas como defeituosas pelo sistema medidor e descartar sondas com mau funcionamento durante o processo de medição para análise futura.

Para garantir um alto padrão de exatidão medidora, toda a cadeia de me-

dição, constituída de sonda, barra de contato, cablagem e unidade de avaliação, é automaticamente testada e verificada pelo LanceGuard em intervalos regulares. Funções suplementares do sistema robotizado são o uso de sondas de teste e o descarte das sondas após a medição. A limpeza e testes automáticos da barra de contato, medição do porta-sonda e correção automática de movimentos são vantagens adicionais, que reduzem as forças atuantes sobre o sistema de contato. Isso aumenta sua vida útil e reduz a exigência de manutenção. Os três sistemas serão convertidos e comissionados em estágios de cinco dias, enquanto os conversores estiverem sendo de novo revestidos. Todo o sistema deverá ser montado e intensamente testado, e todas suas sequências funcionais serão também previamente testadas no laboratório, a fim de que a disponibilidade e produtividade demandadas para a planta sejam atingidas o mais rápido possível.

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››› FABRICAÇÃO DE AÇO

Ampliação de um complexo TGƂPCFQT FG CÃQ KPQZKF½XGN CVTCXÅU FG WOC WPKFCFG 81& FG VCPSWG FWRNQ A Fujian Fuxin Special Steel, uma produtora de aços planos localizada na China continental, ampliou sua capacidade produtora de aço. Em 2014, uma nova unidade VOD de 150 t da SMS group foi adicionada. O principal motivo para essa ampliação foi HOHYDU D ƃH[LELOLGDGH SURGXWRUD SDUD VXD YDULHGDGH GH JUDXV GH D©R HVSHFLDOPHQWH SDUD JUDXV TXH GHPDQGHP EDL[RV WHRUHV GH FDUERQR H QLWURJ¬QLR MPT Edição Brasileira 3 / 2015

FABRICAÇÃO DE AÇO

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Instalação VOD X-eed de 150 t na Fujian Fuxin Special Steel

▪ forno elétrico a arco (FEA), ▪ conversor AOD-L (descarbonetação a argônio e oxigênio com lança), ▪ forno panela (LF), ▪ máquina de lingotamento contínuo (CCM).

Todo o projeto de investimento é separado em duas fases (I + II). A aciaria foi projetada para uma capacidade total de produção de aprox. 900.000 t/ ano na fase I. A capacidade será elevada para 1.800.000 t/ano na fase II, através do acréscimo de outro FEA, AOD-L, LF e CCM. Na fase I, a obra de construção para a nova aciaria começou em meados de 2010. A nova linha de produção teve sua operação iniciada em 2013. Da mesma forma que em outras instalações na China, essa planta também segue a estratégia chinesa, que foi adotada em 2008 para elevar, de maneira consistente, a capacidade produtora de aço inoxidável na China continental.

Isso será abaixo comentado em mais detalhes.

Linha de produção na FFSS

A Fujian Fuxin Special Steel (FFSS), uma fabricante de produtos planos de aço inoxidável, foi constituída no contexto de um novo projeto na China continental. A FFSS, uma empresa da Formosa Plastics Corporation, encontra-se situada em Zhangzhou, província de Fujian. A unidade produtora de aço líquido da FFSS compreende os seguintes equipamentos de planta:

Dieter Tembergen, Thomas Eichert, SMS group GmbH, Essen, Alemanha Contato: www.sms-group.com E-mail: communications@sms-group.com

A linha de produção existente na Fuxin consiste da fase líquida, que será abaixo descrita, e da fase sólida composta de plantas para reaquecimento, laminação a quente, decapagem e recozimento, assim como rebobinamento.

A fase líquida começa com a área de estocagem para matérias-primas, como sucata comum e de aço inoxidável, bem como diversos tipos de materiais ligantes. Essas matérias-primas são usadas para alimentar o FEA, para serem derretidas, desfosforadas e aquecidas, a fim de produzir uma fornada de aço líquido, que é então transferida para o conversor AOD-L. O conversor AOD-L, com sua enorme câmara de reação, foi adequadamente projetado para executar etapas de processo, como descarbonetação, redução de escória, dessulfuração e compensação de temperatura e análise. Para a maioria dos graus de aço, o tratamento final é executado no forno panela. Por último, as placas são vazadas no fundidor de uma cadeira.

No entanto, para alguns graus especiais, um tratamento de refino a vácuo

na nova unidade VOD se faz necessário, após o tratamento AOD-L. Esses graus são ferríticos ou austeníticos com requisitos especiais, como teores ultrabaixos de carbono e, em especial, de nitrogênio. (O processo VOD e suas diferentes etapas de tratamento são abaixo descritos em mais detalhes). Foi planejado tratar 35% da produção total da FFS na planta VOD.

Projeto VOD Para ser capaz de atender o período de tempo entre corridas do conversor AOD-L, que é de cerca de 60 min, a unidade VOD foi projetada como uma unidade de tanque duplo, com dois tanques a vácuo localizados no piso da usina. Eles contêm acoplamentos manuais de argônio conectando-se a mangueiras resistentes a altas temperaturas, para abastecer a panela com gás misturador do fundo. Ambos os tanque são conectados a um sistema de bombas de vácuo através de um cotovelo móvel, permitindo comutar entre os dois tanques. Já que o bordo livre de 1.500 mm, necessário para a panela, precisa ser considerado no processo VOD, o tamanho da fornada desta unidade é limitado a 150 t.

A instalação possui duas coberturas de vácuo móveis (vagões com cobertura sobre um trilho comum) com lanças de oxigênio posicionadas no centro e equipamento para amostragem semiautomática e medição de temperatura a pressão atmosférica. As coberturas são hidraulicamente erguidas e abaixadas. Fechos de vácuo são igualmente montados sobre a cobertura para alimentação de aditivos a granel, como ligas ferrosas e formadores de escória, também durante o tratamento a vácuo. Um sistema alimentador de arames em duas pistas é montado sobre cada cobertura, para alimentar arame metalúrgico após o tratamento a vácuo. Além das duas coberturas de vácuo, há uma terceira cobertura móvel de compensação atmosférica, que serve essencialmente para adicionar nitrogênio gasoso por meio de uma lança de imersão para graus de aço com teores definidos de nitrogênio.

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››› FABRICAÇÃO DE AÇO

Geração de vácuo Para gerar a pressão de vácuo demandada, a instalação é equipada com um sistema de bomba de vácuo de quatro estágios, constituída de três estágios de ejetores de vapor e quatro bombas com anel de água no estágio atmosférico.

Existem válvulas de agulha nos bicos de vapor dos ejetores 3A, 3B e B2. Essas são usadas para regular a pressão de vácuo na faixa de 300-10 mbar, e também para otimizar o consumo de vapor a uma pressão de vapor de aprox. 10 bar no TOP (ponto de derivação). O consumo de vapor é de aprox. 21 t/h em baixo vácuo. A bomba de vácuo é regulada para uma capacidade de sucção de 700 kg/h a uma pressão de 0,67 mbar. Para insuflação de oxigênio para descarbonetação em baixa pressão de vácuo, o sistema também é regulado para uma

antes dos gases entrarem na bomba de vácuo, após ter abaixado sua temperatura de modo correspondente, através de um arrefecedor de gases a montante.

Tendências mundiais na produção de aço inoxidável Durante os últimos 14 anos, tem havido um aumento mundial mais ou menos contínuo na capacidade de produção para aço inoxidável e aço bruto resistente a calor. No entanto, existem diferentes tendências regionais. Enquanto a China ampliou sua capacidade produtora de aço inoxidável, de 2008 a 2013, em torno de 150%, de 7 milhões de t/ano em 2008 para 18 milhões de t/ano em 2013, em outras regiões produtoras de aço, como as Américas, Ásia sem a China, e a UE + África, não hou-

A planta Duplex VOD vem equipada com dois tanques e duas coberturas de vácuo

capacidade de sucção de 2.500 kg/h a uma pressão de 10 mbar.

Nos gases de escape extraídos pela bomba, os teores de CO, CO2 e O2 são continuamente medidos por uma unidade de análise, permitindo que o controle de processo seja adaptado à situação atual em cada etapa individual. A poeira arrastada junto com os gases de escape já foi, em larga escala, removida por um sistema de filtração com saco, MPT Edição Brasileira 3 / 2015

veram mudanças significativas durante este período. Todavia, a capacidade produtora mundial de aço inoxidável se aproxima de 40 milhões de t/ano.

A principal unidade de refino para aço inoxidável foi e ainda é o conversor AOD. Perto de 85% do aço inoxidável mundial é tratado através do processo Duplex FEA-AOD, especialmente graus de aço austenítico para produção em massa, como o 304 ou 316. Porém também existem

muitas aciarias com menores capacidades produtoras anuais usando o processo Duplex FEA-AOD, de preferência, aquelas com um amplo mix de produtos de aços estruturais de baixa e alta liga, muitos tipos de aços inoxidáveis e graus especiais.

Uma terceira rota de processo surgiu em meados dos anos 90, e pode ser uma boa estratégia para satisfazer as diferentes demandas do mercado de aço inoxidável. Essa é a assim chamada rota de processo Triplex, que combina as vantagens e recursos metalúrgicos de um conversor AOD com aqueles de uma unidade VOD. Levando em conta o preço crescente e instável do níquel durante a última década, aços inoxidáveis ferríticos e também superferríticos têm chamado cada vez mais a atenção dos clientes de aços inoxidáveis. A maioria destes graus possui especificações para baixos teores de carbono e nitrogênio. Esses podem ser facilmente processados por uma unidade VOD. Se ambos os tipo de unidades, AOD e VOD, estiverem disponíveis, isto significa máxima flexibilidade e capacidade metalúrgica para uma planta de aço.

Tem havido certa tendência para ampliar uma linha de produção Duplex FEA-AOD, através de uma unidade VOD, ou para instalar ambas as unidades, AOD e VOD, desde o início.

A FFSS fez isso por diversas razões. A principal razão para instalar VOD foi ter a possibilidade de produzir uma parcela considerável de aços inoxidáveis superferríticos, por meio da rota de processo Triplex. A segunda razão foi otimizar a produção, reduzindo o tempo de processamento no conversor AOD por aplicação da rota de processo Triplex, e reduzindo o consumo de argônio por utilização apenas de nitrogênio durante o processo AOD e adição de uma etapa de desgaseificação ao processo VOD.

Processo VOD O tratamento VOD geralmente consiste das seguintes etapas de tratamento a vácuo:

FABRICAÇÃO DE AÇO

‹‹‹

17

VOD

Matéria-prima

FEA

AOD

LF

CCM

Placa

Forno de recozimento intermitente Série 400 Linha de rebobinamento

Linha de rebobinamento

Reaquecimento e laminação a quente

Bobina preta

Linha de recozimento e decapagem de laminados a quente

Bobina N°. 1

Mapa da rota de produção na Fujian Fuxin Special Steel (Foto por cortesia da FFSS)

▪ bombeio, ▪ insuflação de oxigênio, ▪ remoção por ebulição, ▪ redução de escória, ▪ compensação final.

O período de insuflação de oxigênio, na qualidade de etapa mais complexa, é subdividido em diversas subetapas, que são ajustadas às reações metalúrgicas no interior da fornada. Durante a fase inicial, que dura somente alguns minutos, insuflação é realizada em velocidade reduzida no banho de metal fundido. Assim que uma intensa reação de CO, conhecida como “ignição”, é observada, a velocidade de insuflação é aumentada. Durante a primeira fase de insuflação estática, a velocidade e distância de insuflação permanecem constantes, mas a pressão de vácuo é continuamente reduzida, a fim de reduzir a pressão parcial de CO e, assim, proteger o cromo contra oxidação. Quando a curva de CO atinge seu ponto máximo, a segunda etapa de insuflação principal é iniciada.

Na fase dinâmica, a velocidade de insuflação é reduzida em uma ou mais etapas, para acompanhar a diminuída reação de CO e, até o final, também a distância de insuflação é encurtada, acompanhado por uma diminuição adicional na pressão de vácuo e um aumento da velocidade de misturação no fundo. Até o final da fase de insuflação dinâmica, a pressão de vácuo pode

ser em torno de 10 mbar. Essa pressão relativamente baixa é almejada, a fim de obter um menor nível de oxidação de Cr, sobretudo em presença de altos teores de Cr. Com teor inicial usual de carbono de 0,20 – 0,35%, é obtido um período total de insuflação de cerca de 40 – 55 min.

Após a insuflação de oxigênio ser encerrada, a pressão de vácuo é reduzida para baixo vácuo e a fornada é submetida à desoxidação de carbono a vácuo (remoção por ebulição), a fim de diminuir o teor de carbono até os menores valores possíveis. A duração dessa fase de tratamento é normalmente entre 15 e 20 min, dependendo do teor de carbono final almejado.

Após a “remoção por ebulição” ser concluída, agentes de desoxidação e redutores de escória, assim como formadores de escória, são adicionados (redução de escória). Essa etapa de tratamento é usada para a redução química do óxido de Cr contido na escória, a fim de recuperar o cromo, que se tornou oxidado durante a fase insufladora de oxigênio. FeSi é normalmente usado como agente redutor e, para neutralizar o SiO2 originado durante a fase redutora em termos de basicidade de escória, consideráveis quantidades de cal são adicionadas e, quando necessário, também fluorita, a fim de reduzir a viscosidade de escória. Uma intensa reação entre metal e escória

deve ocorrer nessa fase, e esse estágio de tratamento é, portanto, também realizado sob baixo vácuo com injeções correspondentemente altas de gás de mistura.

Um objetivo adicional do tratamento é a posterior redução de nitrogênio, também aqui com vistas a alcançar os menores teores possíveis. Isso é favorecido por reduzir a atividade de oxigênio no aço e escória. Em conjunto com a redução de nitrogênio, também o enxofre é reduzido aos baixos teores demandados. Após o término desse estágio de tratamento, o sistema é inundado e, através das lanças semiautomáticas, a temperatura é medida e uma amostra colhida.

Conclusões A Fujian Fuxin Special Steel ampliou a nova linha de processo de aço inoxidável existente, através de uma unidade VOD, para ter a capacidade metalúrgica de tratar graus selecionados de aço com baixos teores de carbono e especialmente de nitrogênio. Com isso, a Fujian Fuxin Special Steel está seguindo uma tendência predominante na China e na Ásia, a saber, aprimorar uma linha de produção existente com uma unidade VOD, ou implementar uma rota de processo Triplex para refino de aços inoxidáveis, já desde o início.

MPT Edição Brasileira 3 / 2015

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››› LINGOTAMENTO CONTĂ?NUO – LAMINAĂ‡ĂƒO A QUENTE

A evolução da tecnologia em plantas de lingotamento e NCOKPCĂƒÂżQ FG RNCECU Ć‚PCU $SÂľV WHU FRQWULEXÂŻGR GH IRUPD VLJQLĆ‚FDWLYD SDUD D H[SDQVÂĽR FRQWÂŻQXD GHVWH PRGR GH SURGXŠ¼R H DSÂľV XPD H[WHQVD FDPSDQKD GH SHVTXLVD WHÂľULFD H WHVWHV IÂŻVLFRV HP SODQWDV GH UHIHUÂŹQFLD D 'DQLHOL GHVHQYROYHX SURJUHVVLYDPHQWH DR ORQJR GRV DQRV XPD QRYD JHUDŠ¼R GH OD\RXW SDUD OLQJRWDPHQWR H ODPLQDŠ¼R GH SODFDV Ć‚QDV PDUFDQGR XPD QRYD IDVH QD HYROXŠ¼R GHVWH SURFHVVR ção deste processo. O novo passo adiante ĂŠ condensado pelo nome QSP-DUEÂŽ.

Esta configuração pertence à família Quality Strip Production (QSPŽ) (Produção de Tiras com Qualidade), que são plantas de placas finas orientadas para tiras com qualidade da Danieli. Os recur-

Ao longo dos últimos 25 anos, o processo de lingotamento e laminação de placas finas foi adquirindo uma maior fatia de mercado na produção de tiras laminadas a quente, minando progressivamente as åreas, antes de domínio exclusivo de laminadores convencionais. Isto ocorre, graças à competitividade do processo com relação àqueles convencionais, e à crescente capacidade dessa tecnologia em cobrir a maioria dos nichos de mercado, bem alÊm dos limites do mercado de commodities.

Após ter contribuído de forma significativa para a expansão contínua deste modo de produção e após uma extensa campanha de pesquisa teórica e testes físicos em plantas de referência, a Danieli desenvolveu progressivamente ao longo dos anos uma nova geração de layout para lingotamento e laminação de placas finas, marcando uma nova fase na evolu-

Alessandro Pigani, Paolo Bobig, Mike Knights, Stefano Martinis, &CPKGNK % 1HĆ‚EKPG /GEECPKEJG 5 R # Buttrio, ItĂĄlia %QPVCVQ YYY FCPKGNK EQO ' OCKN UCNGU"FYW FCPKGNK KV

MPT Edição Brasileira 3 / 2015

sos inovadores do processo são incorporados no acrônimo DUEŽ, que significa Danieli Universal Endless (Continuidade Universal da Danieli) (tecnologia patenteada pela Danieli — patente US nº.

8087449, 3 de janeiro de 2012).

O que diferencia este novo conceito ĂŠ a capacidade dos modos “universaisâ€? de laminação, graças ao fato de, agora, dentro de uma Ăşnica planta, ser possĂ­vel realizar modos de laminação contĂ­nua, semicontĂ­nua ou de bobinas unitĂĄrias, tornando essa planta uma importante inovação tecnolĂłgica, em comparação com a geração anterior. Este novo mĂŠtodo pode ser visto como a evolução natural dos conceitos originais, que marcaram o progresso da rota de placas finas, a saber, a aplicação do lingotador de placas finas e a separação das cadeiras de laminação formando unidades de alta redução e unidades de acabamento.

%QPEGKVQU FG RNCPVC FGUGPXQNXKFQU RCTC C TQVC FG RNCECU Ć‚PCU No presente momento, dois diferentes conceitos de layout foram desenvol-

vidos para a rota de placas finas. Plantas convencionais, concebidas com um ou dois veios de lingotamento, são ligadas ao trem de laminação atravÊs de forno(s) com túnel longo, que possuem a função de reaquecer e equalizar a temperatura da placa, bem como

de garantir suficiente tempo de reserva, em caso de paradas programadas do laminador (isto Ê, troca dos cilindros de trabalho) ou interrupçþes não-programadas do fluxo de material. A Danieli consolida esse layout QSPŽ, alcançando recordes mundiais em produtividade e qualidade.

Nos anos recentes, graças a um progressivo aumento no fluxo de massa, devido às crescentes velocidades de lingotamento, herdadas da última geração de lingotadores de placas finas operando em ultra-altas velocidades, em combinação com a confiåvel introdução da tecnologia de aquecimento por indução, ao invÊs de um forno túnel, foi possível desenvolver o layout QSP-EŽ: uma nova geração de plantas extremamente compactas, especificamente dedicadas à produção de bitolas ultrafinas. Isso foi possível, graças à aplicação do processo de laminação contínua (isto Ê, a conexão direta e ininterrupta entre lingotamento e laminação) para superar os obståculos representados pelos proble-

‚‚‚

LINGOTAMENTO CONTĂ?NUO – LAMINAĂ‡ĂƒO A QUENTE mas bastante conhecidos da alimentação de tiras, ao produzir bitolas finas no modo de bobinas unitĂĄrias.

As plantas QSPŽ tornaram possível ampliar drasticamente o mix de graus de aço de processos baseados em placas finas e incrementar a produtividade da planta bem acima de 3 milhþes de t/ ano, graças tambÊm à possibilidade de operar com dois veios de lingotamento.

Essas plantas foram inicialmente concebidas para a aplicação de laminação de bobinas unitårias e, a seguir, para o processo semi-contínuo, a fim de laminar bitolas mais finas abaixo de 1 mm.

Por outro lado, o conceito QSP-EŽ tornou possível otimizar a produção de bitolas ultrafinas no modo contínuo, enquanto apresentando baixa flexibilidade na produção de graus mais sofisticados, devido à rígida ligação entre lingotamento e laminação. No caso

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cilindro no laminador, que são bastante frequentes no modo contínuo, devido a significativo desgaste e deterioração tÊrmica dos cilindros em contato contínuo com a tira. Como consequência, a sequência de etapas do lingotador (isto Ê, otimização de rendimento da planta) Ê reduzida, em comparação com plantas operando no modo de bobinas unitårias, onde a extensão da sequência Ê determinada pelo tempo de vida dos refratårios da SEN (vålvula submersa), e não pela programação de troca de cilindros.

AlÊm disso, o layout QSP-EŽ não permite que a capacidade da planta seja dobrada, atravÊs da adição de um segundo veio de lingotamento, limitando, assim, a produtividade global no âmbito de 2 milhþes de t/ano, dependendo do mix de produtos. Isso apesar de significativos custos de investimento, tornando assim o investimento específico por tonelada particularmente não atraente. Em suma, estes fatores têm influenciado negativamente na expansão do processo contínuo, quando se trata da produção de bitolas ultrafinas.

de laminação contínua, o lingotador Ê, na verdade, forçado a sempre operar em velocidades muito elevadas de lingotamento, e isso não Ê possível para todos os graus de aço por motivos metalúrgicos.

AlÊm disso, o processo contínuo comprovou ser economicamente competitivo, apenas para a produção de bobinas tendo espessura de tira abaixo de 1,5 mm, mas assim que a espessura da tira Ê aumentada, a energia demandada pelos aquecedores por indução para continuar a operar no modo contínuo se torna excessivamente alta, tornando economicamente necessårio retornar ao modo de bobinas unitårias.

Uma vez que o QSP-EŽ possui uma configuração de layout compacto, com reaquecimento de placas fornecido pelo sistema de aquecimento por indução, não existe tempo de acumulação intermediåria entre lingotamento e laminação, e isso cria significativas limitaçþes com respeito à flexibilidade operacional de toda a linha de produção.

AlĂŠm disso, o rendimento e produtividade da planta sĂŁo afetados pela ausĂŞncia de acumulador intermediĂĄrio, pois o repetido vazamento pelo lingotador deve ser sincronizado com trocas de

1 EQPEGKVQ &CPKGNK 7PKXGTUCN 'PFNGUU &7'Ž) Num esforço contínuo para aprimorar processos e tecnologias existentes e

%QPĆ‚IWTCĂƒÂżQ FC 3WCNKV[ 5VTKR 2TQFWEVKQP s &CPKGNK 7PKXGTUCN 'PFNGUU 352 &7'ÂŽ)

TSC 2Âş veio

Tesoura pendular PS

TSC 1Âş veio

Tesoura pendular PS

Forno tĂşnel

Cadeiras de alta redução linha nº 2 lançadeira nº 2

H1

Forno tĂşnel

Cadeiras de acabamento

H2

Oxicorte

linha nÂş 1

Tesoura Intenso para corte arrefecimento de pontas IC CS

lançadeira nº 1 estacionamento Descarepador a ågua WD1

F1

F2

F3

F4

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Sistema de arrefecimento laminar

Bobinadeiras inferiores DC1

DC2

Descarepador a ĂĄgua WD2

%QPĆ‚IWTCĂƒÂżQ FC 2TQFWĂƒÂżQ FG 6KTCU EQO 3WCNKFCFG 352 ÂŽ)

Lingotador de placas finas Cadeiras de acabamento

Cadeiras desbastadoras R1

WD1

R2

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Tesoura pendular PS

Tesoura para corte de pontas Aquecedor por indução CS Empilhadora IH WD2

F1

F2

F3

F4

F5 Sistema de arrefecimento laminar

Tesoura de alta velocidade HSS

Bobinadeiras inferiores DC1

DC2

%QPĆ‚IWTCĂƒÂżQ FC 2TQFWĂƒÂżQ %QPVÉPWC FG 6KTCU EQO 3WCNKFCFG 352 'ÂŽ) MPT Edição Brasileira 3 / 2015

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››› LINGOTAMENTO CONTĂ?NUO – LAMINAĂ‡ĂƒO A QUENTE

superar suas atuais limitaçþes, a Danieli desenvolveu um novo conceito em plantas de lingotamento e laminação de placas finas, capaz de unificar, em uma única linha de produção, todos os recursos vencedores, que atÊ agora foram desenvolvidos usando diferentes mÊtodos, enquanto que eliminando os fatores limitadores de cada um deles. Esse Ê o conceito principal por detrås do desenvolvimento do layout Danieli Universal Endless, que incorpora o seguinte: ▪ alta produtividade, graças a uma combinação sem precedentes de espessura e velocidade de placas, ▪ alta flexibilidade de produção, capaz de operar em modo de laminação de bobinas unitårias, semicontínuas e contínuas, ▪ alta flexibilidade operacional, devido à presença do forno túnel e relevante tempo de acumulação intermediåria.

Ele cobre todo o espectro de graus de aço produzidos para produtos planos, incluindo aqueles mais sofisticados laminados atravÊs de laminação termomecânica (graus de dutos API) ou laminação com temperatura controlada (produtos multifåsicos), bem como os graus, que demandam moderadas velocidades de lingotamento, como aços peritÊticos, elÊtricos, e graus com alto teor de carbono, sendo sensíveis a trincas.

Ele tambÊm cobre todo o espectro de dimensþes geomÊtricas de tiras, variando de bitolas ultrafinas de 0,8 mm, produzidas no modo contínuo, atÊ tiras com 25 mm de espessura. Isso, obviamente, em combinação com um custo imbatível de transformação, inferior a qualquer outro processo atualmente disponível.

.KPIQVCFQT FG RNCECU ƂPCU &7'Ž O lingotador vertical curvo possui um raio principal de 5,5 mm, projetado para operar com uma única espessura de placas de 110 mm após redução doce dinâmica, dentro do intervalo de velocidades de lingotamento de 2,5 atÊ 6,8 m/min, dependendo do grau de aço. Esta combinação sem precedentes de espessura e velocidade de placa torna possível alcançar com facilidade as condiçþes de fluxo de massa demandadas pelo modo integral de produção

5KUVGOC FG CSWGEKOGPVQ RQT KPFWĂƒÂżQ RTQLGVCFQ G HCDTKECFQ PCU KPUVCNCĂƒĂ‘GU FC &CPKGNK #WVQOCVKQP &#

contĂ­nua, particularmente quando bitolas ultrafinas de graus comerciais sĂŁo produzidas.

Esse lingotador, o desenvolvimento lógico do projeto vertical curvo jå consolidado da Danieli, aproveita toda a vantagem da experiência adquirida durante mais de 25 anos dedicados a aperfeiçoar esse projeto, bem como a consideråvel experiência obtida no lingotamento com ultra-alta velocidade.

A operação industrial em alta velocidade tem sido amplamente praticada desde 2008 na miniusina CEM da Posco (Coreia), onde um lingotador de placas finas Danieli normalmente opera na faixa de velocidades de 6,0 a 7,0 m/ min, com pico de 8,0 m/min. Projeto especial patenteado para molde e oscilador, dinâmico arrefecimento secundårio por nÊvoa de ar, alÊm de dinâmica redução doce asseguram elevada qualidade para as placas.

A combinação dos recursos da geometria de placas e modelo de lingotador acima citados possibilita obter uma dinâmica de fluido para o molde similar a uma placa mÊdia, resultando em um maior controle do processo de solidificação e numa operação mais simples e eståvel, comparada a um processo convencional de placas finas. Estabilidade e simplicidade de operação são aspectos båsicos para uma operação contínua, onde capacidade de repetição e constância são essenciais.

Redução doce dinâmica Ê uma ferramenta fundamental em lingotadores de placas finas; em conjunto com o projeto vertical curvo, ela oferece o melhor controle de qualidade interna e superficial para placas em quaisquer condiçþes de lingotamento. Ela disponibiliza a usina com uma placa mais espessa, comparado ao mÊtodo tradicional para obtenção de placas finas, com o marcante incremento na relação de redução de placa para tira para este tipo de planta, que por sua vez permite a produção de um mix mais amplo de produtos.

A possibilidade de cobrir todo o espectro de produção, apenas com uma única espessura de placa, a despeito da bitola final do produto, oferece clara-

mente significativas vantagens operacionais. Portanto, o lingotador pode produzir atÊ cerca de 3 milhþes de t/ ano num único veio de lingotamento, cobrindo uma ampla gama de graus de aço, tais como baixo, mÊdio e alto teor de carbono, baixa liga de alta resistência, peritÊticos, silicone, para dutos, API e outros mais.

A flexibilidade do projeto de molde da Danieli, que garante solidificação isenta de tensão/deformação na casca, possibilita realizar ajustes de largura das placas contínuas durante o lingotamento. A ausência de limitaçþes ou restriçþes na placa torna a produção flexível e rentåvel.

As faces estreitas do molde são projetadas com um perfil especial, e um sistema de ajuste da largura de moldes no local oferece a possibilidade de alterar dinamicamente a conicidade do lado estreito do molde para se adequar às condiçþes variåveis, isto Ê, grau de aço, velocidade de lingotamento, detecção de emperramento, propiciando suporte consistente de veio em todos os modos de produção, incluindo o contínuo. AlÊm disso, um sistema dinâmico de arrefecimento secundårio, complementado com ajuste de parcialização de largura, torna possível otimizar a temperatura das bordas da placa, eliminando a possibilidade de trincas nos cantos, mesmo para os graus mais sensíveis a trincas, tais como os graus HSLA (de baixa liga e alta resistência) e HC (alto teor de carbono).

Forno tĂşnel O forno tĂşnel foi concebido para operar no modo de bobinas unitĂĄrias,

LINGOTAMENTO CONTÍNUO – LAMINAÇÃO A QUENTE como em plantas convencionais de laminação de placas finas, no modo semi-contínuo, capaz de acomodar longas placas-mãe, que são equivalentes a diversas bobinas, e no modo contínuo total. Esta unidade oferece uma função fundamental de acumulação intermediária, que eleva a flexibilidade da planta e fornece a possibilidade de realizar troca de cilindros de trabalho como uma tarefa secundária, sem afetar a operação do lingotador e da aciaria, “comutação” do modo operacional, de contínuo para bobinas unitárias, durante trocas de cilindro, que, em qualquer um dos casos, não reduz a produtividade da planta.

‹‹‹

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TGC FC VGUQWTC FG CNVC XGNQEKFCFG G FC DQDKPCFGKTC KPHGTKQT FG CNVC XGNQEKFCFG

6TGO FG NCOKPCÿQ &7'® O laminador DUE® é a evolução natural do conceito QSP® da Danieli, que incorpora separação das cadeiras de laminação em unidades de alta redução e unidades de acabamento, a fim de executar laminação em duas etapas. Esta configuração inclui: ▪ uma exclusiva unidade de decapagem a alta pressão na entrada do laminador de acabamento (além daquela na entrada da cadeira de alta redução) para limitar fenômenos de incrustação de carepa sobre a barra, melhorando assim, de forma significativa, a qualidade superficial da bobina final, ▪ um sistema de intenso arrefecimento, incorporado ao tanque de decapagem na entrada do laminador de acabamento, usado ao produzir graus TMR e/ou API, a fim de garantir o correto perfil de temperaturas da barra e o adequado controle do crescimento de grãos, que são aspectos essenciais do processo de laminação termomecânica, ▪ uma tesoura para corte de pontas, benéfica para a produção de bitolas finas, usada para cortar a extremidade dianteira e/ou traseira da barra de transferência, a fim de ocorrer uma introdução mais suave no laminador de acabamento, bem como reduzir a mastigação da ponta traseira, ▪ um sistema de aquecimento por indução, para produção consistente de bitolas finas e ultrafinas no modo contínuo. Aquecedores por indução são individualmente montados sobre um quadro retrátil, de manei-

6GEPQNQIKC 3 FC &CPKGNK #WVQOCVKQP &#

ra que eles possam ser transferidos para fora de linha para fins de manutenção, ou quando eles não estiverem sendo usados (isto é, durante o modo de produção de bobinas unitárias).

O número e tamanho das cadeiras de laminação são projetados para cobrir um amplo espectro de espessuras de tira, de 25 mm a 0,8 mm, partindo de placas com 110 mm de espessura, garantindo excelentes propriedades geométricas e mecânicas. As cadeiras de laminação são equipadas com todos os modernos recursos para maior controle da coroa e perfil das tiras, lembrando que estas funções de controle também precisam ser operacionais sob condições de carga, conforme demandado pelo processo de laminação contínua.

A linha é completada com um sistema de arrefecimento laminar e área

de bobinamento, constituído por uma tesoura de alta velocidade (usada para cortar a bobina no comprimento durante a operação no modo contínuo ou semi-contínuo), dispositivos alimentadores, cilindros puxadores e bobinadeiras inferiores, já inteiramente testados e atualmente em operação na planta da Arvedi, Itália.

#WVQOCÿQ Usando a tecnologia original desenvolvida pela Danieli Automation, denominada 3Q, foi possível superar os desafios apresentados pelo processo DUE® para o sistema de automação.

Na verdade, não só o sistema de automação se faz necessário para controlar o processo, mas ele também precisa auxiliar os operadores a conduzir corretamente o processo, proporcionando a MPT Edição Brasileira 3 / 2015

››› LINGOTAMENTO CONTĂ?NUO – LAMINAĂ‡ĂƒO A QUENTE

MPT Edição Brasileira 3 / 2015

1,0 mm a 11,7 m/s com IH 'URGUUWTC FG RNCEC OO

1,2 mm a 11,7 m/s com IH

6GORGTCVWTC OĂ…FKC ÂŒ%

experiĂŞncia necessĂĄria para desenvolver um processo inovador.

Uma vez que o DUEÂŽ ĂŠ um processo altamente integrado, envolvendo lingotamento, reaquecimento, arrefecimento e bobinamento, uma Ăşnica solução virtual para posto de comando foi escolhida. Isto significa que todos os operadores podem se comunicar facilmente de forma verbal ou visual, consolidando o conceito de “uma equipeâ€? operar a planta. AlĂŠm disso, os operadores sĂŁo assistidos na manipulação da planta por um novo conceito de interface de operador abrangendo diversos nĂ­veis hierĂĄrquicos, cada qual orientado para uma função operacional especĂ­fica.

A troca de espessura da tira durante a laminação requer um sistema muito exato de rastreamento e um conjunto de estratÊgias inteligentes para alcançar, ao mesmo tempo, a espessura demandada, enquanto que minimizando a duração de transição. O mesmo conceito se aplica à alteração de largura durante o lingotamento. Ambas as tecnologias melhoram intensamente o fator de utilização da planta, adaptando produção em linha a encomendas, e reduzindo o número de larguras de bobina mantidas em estoque.

Para obter as propriedades mecânicas demandadas da tira laminada em todos os modos operativos, o arrefecimento da barra transferidora e da tira Ê controlado por um conjunto integrado de modelos sofisticados de arrefecimento, que combinam equaçþes físicas com um avançado sistema de adaptação.

Sincronizar lingotador e trem de laminação Ê uma das tecnologias capacitadoras para laminação contínua. Um novo algoritmo de controle foi desenvolvido, para propiciar uma ligação suave e confiåvel entre lingotador e trem de laminação em todas as condiçþes operacionais, enquanto que continuando a produzir tiras de alta qualidade.

Controle de temperatura usando aquecedores por indução proporciona elevada eficiência de aquecimento. O novo projeto exclusivo Ê baseado em um controle inteiramente digital da energia de aquecimento e num diagrama de circuito inteligente, que tornou possível obter alta eficiência de aquecimento, enquanto que simplificando a capacidade de serviço da unidade de potência. Aquecedores por indução são

1,4 mm a 11,7 m/s 2,0 mm a 9,1 m/s

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#SWGEGFQTGU RQT KPFWĂƒÂżQ

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&KUVžPEKC FG NC[QWV O

.COKPCĂƒÂżQ FG DQDKPCU WPKV½TKCU s RCFTÂżQ FG VGORGTCVWTCU Z GURGUUWTC FG VKTCU

'URGUUWTC FG RNCEC OO

6GORGTCVWTC OĂ…FKC ÂŒ%

22

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.COKPCĂƒÂżQ UGOKEQPVÉPWC s RCFTÂżQ FG VGORGTCVWTCU RCTC VKTC FG C OO

todos internamente projetados e fabricados, com base num plano de controle de alta qualidade, para obter valores nominais uniformes de måquina. É essencial o controle de coroa, planicidade e desgaste em plantas contínuas. A Danieli desenvolveu um conjunto completo de modelos matemåticos em linha para obter a coroa, planicidade e ombro (edge drop) nominais na tira final. EstratÊgias de controle são alteradas de maneira instantânea, de acordo com o presente modo de laminação, a campanha de laminação prevista, e para usar o atuador mais eficaz em cada seção da planta.

Avaliação em linha dos parâmetros de qualidade interna para placa e bobina Ê realizada, graças aos avançados avaliador de qualidade de bobinas e sistema de controle de qualidade de placas, internamente desenvolvidos.

O primeiro Ê capaz de calcular as propriedades mecânicas das bobinas em tempo real, possibilitando, assim, uma ação corretiva em tempo håbil. A qualidade superficial Ê examinada em linha, graças a instrumentos exclusivos instalados em posiçþes chaves ao longo da planta. Anålise de causa principal Ê realizada, para acessar a causa de defeitos superficiais.

/QFQU FG NCOKPCĂƒÂżQ Como acima citado, graças a sua configuração de layout, o laminador Danieli Universal Endless ĂŠ capaz de operar nos modos de laminação de bobinas unitĂĄrias, semicontĂ­nua e contĂ­nua, selecionando o modo mais adequado de produção, de acordo com a especificação do produto final (isto ĂŠ, o modo contĂ­nuo ĂŠ economicamente

LINGOTAMENTO CONTĂ?NUO – LAMINAĂ‡ĂƒO A QUENTE

Velocidade de lingotamento: 6.8 m/min

6GORGTCVWTC OĂ…FKC ÂŒ%

'URGUUWTC FG RNCEC OO

Velocidade de lingotamento: 6.6 m/min Velocidade de lingotamento: 6.4 m/min Velocidade de lingotamento: 6.2 m/min Velocidade de lingotamento: 6.0 m/min

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conveniente para espessuras de tira de atÊ 1,5 mm). A seleção do modo ideal de laminação se torna possível com o layout DUEŽ, em conformidade com a velocidade de lingotamento e espessura final da tira.

/QFQ FG NCOKPCĂƒÂżQ FG bobinas unitĂĄrias No modo de laminação de bobinas unitĂĄrias, a placa gerada no lingotador ĂŠ cortada no comprimento pela tesoura pendular na saĂ­da do lingotador. Cada placa ĂŠ transformada numa Ăşnica bobina. No modo de produção de bobinas unitĂĄrias, lingotador e laminador operam com diferentes fluxos de massa; cada qual pode ser otimizado, de acordo com as necessidades especĂ­ficas de cada unidade, que sĂŁo distintas,

a fim de garantir a melhor qualidade de produto. O processo de bobinas unitårias Ê recomendåvel para espessuras de tira superiores a 1,4 mm. No entanto, ao aplicar reaquecimento intermediårio de barras com o sistema de aquecimento por indução, Ê possível ter uma condição de laminação mais eståvel e confiåvel para a produção de bitolas finas de atÊ 1 mm, sem ter que acelerar a barra, após a operação de bobinamento ser iniciada, a fim de limitar perdas de temperatura.

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na saída do lingotador. Após a laminação, as bobinas são cortadas no comprimento pela tesoura de alta velocidade na entrada da årea de bobinamento.

No modo de produção semicontínua, lingotador e laminador operam com diferentes fluxos de massa, da mesma forma que no modo de produção de bobinas unitårias. No entanto, neste caso, existe menos perda de material, visto que existem menos refugos nas pontas dianteira e traseira na tesoura para corte de pontas, na entrada do laminador de acabamento, devido ao menor número de placas sendo introduzidas no laminador.

AlĂŠm disso, ĂŠ possĂ­vel reduzir a espessura mĂ­nima das tiras laminadas no laminador, jĂĄ que para a bobina gerada pela porção central da placa-mĂŁe, mesmo quando a velocidade de laminação ĂŠ elevada, nĂŁo existe risco de “flying headâ€? sobre a mesa de saĂ­da, visto que a tira jĂĄ se encontra sob tensĂŁo entre cadeiras de laminação e bobinadeira inferior.

No layout DUEŽ, o processo semicontínuo Ê principalmente aplicado para produção de tiras finas, se o processo contínuo não puder ser aplicado, devido a insuficiente fluxo de massa, ou seja, no caso de graus de mÊdio carbono, HSLA ou alto carbono, ou no caso de escassez de aço líquido.

Com a configuração DUEŽ, mesmo durante a produção no modo de laminação semi-contínua, Ê possível ter uma condição de laminação mais eståvel e confiåvel para a produção de bitolas finas, graças ao sistema de aquecimento por indução, sem a necessidade de acelerar a barra, quando a operação de bobinamento Ê iniciada, a fim de limitar perdas de temperatura. Sem o processo semi-contínuo, o layout DUEŽ pode ser atÊ mesmo mais compacto, uma vez que para os modos de bobinas unitårias e contínuo, o comprimento do forno túnel pode ser encurtado para menos de 100 m, reduzindo assim Capex (investimentos de capital) e Opex (gastos operacionais).

/QFQ FG NCOKPCĂƒÂżQ EQPVÉPWC /QFQ FG NCOKPCĂƒÂżQ UGOKEQPVÉPWC A placa-mĂŁe gerada no lingotador (corresponde em comprimento a aprox. cinco bobinas) ĂŠ cortada no comprimento pela tesoura pendular,

Recentes desenvolvimentos na velocidade ultra-alta de lingotamento, liderados pela Danieli, significam que o lingotador de placas finas pode agora gerar suficiente fluxo de massa para um processo inteiramente contĂ­nuo.

A placa gerada no lingotador Ê contiMPT Edição Brasileira 3 / 2015

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››› LINGOTAMENTO CONTĂ?NUO – LAMINAĂ‡ĂƒO A QUENTE Legenda:

Tesoura pendular PS

Cadeiras de acabamento

Cadeiras de alta redução

Lingotador de placas finas

Retificador vertical de bordas E1 H0

Forno tĂşnel

Oxicorte

H1

H2

futura implementação de estågios

Descarepador a ĂĄgua WD1 Tesoura Intenso para corte arrefecimento de pontas IC CS

F1

F2 F3

F4

F5

Sistema de arrefecimento Tesoura de alta velocidade laminar HSS

Bobinadeiras inferiores rio DC1

Aquecedor por indução IH

lançadeira estacionamento Descarepador a ågua WD1

+ORNGOGPVCĂƒÂżQ GO GVCRCU FC EQPĆ‚IWTCĂƒÂżQ 352 &7'ÂŽ

nuamente laminada no laminador, no modo contĂ­nuo: bobinas sĂŁo cortadas no comprimento pela tesoura de alta velocidade na entrada da ĂĄrea de bobinamento.

No modo de produção contínua, lingotador e laminador operam com o mesmo fluxo de massa, a fim de assegurar um processo ininterrupto. Com o layout DUEŽ, o modo de laminação contínua Ê essencialmente utilizado para produção em massa de tiras finas e ultrafinas, superando as dificuldades envolvidas por outro modo de produção, bem como com maior rendimento de planta.

Com a configuração DUEŽ, graças ao correto fluxo de massa de uma placa com 110 mm de espessura a uma velocidade de lingotamento superior a 6 m/min, o sistema de aquecimento por indução permite produção eståvel de bitolas ultrafinas de atÊ 0,8 mm, em condiçþes eståveis e repetitivas, com a temperatura de tira na saída do laminador de acabamento em torno de 850°C, a despeito da velocidade de lingotamento.

/QFQ FG NCOKPCĂƒÂżQ VGTOQOGEžPKEC A instalação de um sistema de intenso arrefecimento entre as cadeiras de alta redução e as cadeiras do laminador de acabamento permite a produção de graus de dutos com alto valor agregado, tal como API. O sistema de intenso arrefecimento ĂŠ aplicado no modo de bobinas unitĂĄrias e, quando em uso, o sistema de intenso arrefecimento ĂŠ colocado fora de linha. Ele ĂŠ uma ferramenta essencial para aplicar um processo de laminação termomecânica, jĂĄ que ele arrefece a barra transferidora abaixo da temperatura de nĂŁo-recristalização.

Desta maneira, o risco de recristalização parcial no laminador de acabamento e a consequente microestrutura não-uniMPT Edição Brasileira 3 / 2015

forme Ê evitado, e as bobinas produzidas são tambÊm adequadas para aplicaçþes no à rtico (atÊ -60°C).

Com uma placa de partida de 100 mm de espessura, a relação de redução, que pode ser obtida com a configuração DUEŽ da placa para a barra transferidora, e da barra transferidora para a tira final, pode ser maior do que em outras plantas com rota de placas finas, permitindo a produção de graus API em maiores espessuras e tornando possível aplicar tubos soldados em espiral, em gasodutos de alta pressão e alto diâmetro. AlÊm disso, o uso de um sistema energizado de arrefecimento sobre a mesa de saída permite maior refino de grãos e têmpera de transformação, obtendo vantagem do potencial de microestruturas ferríticas e bainíticas aciculares. Desta maneira, Ê possível economizar nos custos de dispendiosas adiçþes de ligas, e de aumentar a resistência das bobinas produzidas.

2TQLGVQ OQFWNCFQ FG RNCPVC Dependendo de necessidades específicas (como disponibilidade de aço líquido, situação de mercado, mix de produtos, Capex etc.), a configuração DUEŽ pode ser tambÊm implementada em etapas, iniciando com um layout QSPŽ clåssico. Por exemplo, dependendo da disponibilidade de aço líquido, a fase 1 do projeto pode se concentrar na produção limitada de HRC, laminação de bitolas finas em sete cadeiras atÊ uma espessura de tira de 1 mm no modo de bobinas unitårias, partindo de uma placa de 70 mm.

Em um estågio posterior, quando mais aço líquido estiver disponível, a fase 2 pode representar um fomento na produção, elevando a espessura de placas atÊ 110 mm, e acrescentando os segmentos de lingotador necessårios, bem como mais uma cadeira de laminação, a fim de continuar a produzir espessu-

ra de tira de 1 mm no modo de bobinas unitĂĄrias. O Ăşltimo estĂĄgio pode ser a implementação do “pacote contĂ­nuoâ€?, atravĂŠs da instalação de um sistema de aquecimento por indução e uma tesoura de alta velocidade, para produzir bitolas ultrafinas com espessura de tira de atĂŠ 0,8 mm no modo inteiramente contĂ­nuo.

%QPENWU¿Q O DUEŽ (Danieli Universal Endless) Ê uma solução para superar as limitaçþes existentes das atuais configuraçþes de lingotamento e laminação de placas finas. Ele constitui uma ferramenta universal capaz de alcançar todos os nichos de produção do mercado de produtos planos, por aplicar o processo que mais se adequa a cada grau e produto de aço. Graças à combinação de espessura e velocidade de lingotamento de placas, taxas de produção antes jamais vistas são possíveis, de atÊ 3 milhþes de t/ano num único veio de lingotamento, tornando extremamente atraente o investimento Capex por t.

A configuração de layout, em conjunto com uma combinação efetiva de energia tĂŠrmica (forno tĂşnel aquecido a gĂĄs) e aquecimento por indução, otimiza o consumo de energia, tornando o DUEÂŽ uma planta verdadeiramente “ecolĂłgicaâ€?, enquanto que tambĂŠm reduzindo o Opex em torno de 15 a 20%, comparado com o indicador de referĂŞncia atual de plantas baseadas em placas finas.

Produtos de bobinas unitårias e contínuos, termomecânicos e multifåsicos, ultrafinos e espessos, todos são agora possíveis em uma única linha de produção. Isto torna ambos os produtos de nicho, com segmento de commodities de alto valor agregado e produção em massa, acessíveis nessa nova planta, que atualmente representa a mais ampla aplicação de flexibilidade.

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TambĂŠm em formato e-journal

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››› PROCESSAMENTO DE TIRAS

Linha de corte para bitolas WNVTCĆ‚PCU 0DLV Ć‚QDV PDLV HVWUHLWDV ODPLQDGDV FRP PDLV SUHFLVÂĽR H PHQRV UHEDUEDV Ĺ? HVWDV VÂĽR DV SURSULHGDGHV TXH XP QÂźPHUR FDGD YH] PDLRU GH FOLHQWHV FRPSUDGRUHV GH WLUDV HVSHUD GH VHXV SURGXWRV (OHV WDPEÂŤP GHPDQGDP FRPSULPHQWRV FDGD YH] PDLRUHV GH ERELQD D Ć‚P GH PLQLPL]DU WHPSRV GH DMXVWH GH PÂŁTXLQD HP SURFHVVRV D MXVDQWH WDLV FRPR R UHYHVWLPHQWR GH FDERV GH Ć‚EUD ÂľWLFD RX D SURGXŠ¼R GH WXERV GH TXDOLGDGH PÂŤGLFD SDUD DJXOKDV GH LQMHŠ¼R TXH ÂŤ VROGDGR DR ORQJR GH XPD H[WHQVÂĽR GH YÂŁULRV TXLOÂśPHWURV 1HVWDV DSOLFDŠ¡HV DV DUHVWDV GD WLUD IHQGLGD GHYHP VHU FRUWDGDV GH PRGR H[WUHPDPHQWH SUHFLVR SDUD DVVHJXUDU XPD HPHQGD SHUIHLWDPHQWH VROGDGD

As tesouras de corte com enrolador de aparas e um painel móvel de operador. Na parte inferior esquerda: a estação preparadora de eixo de faca

Em 2012, a BWS decidiu investir numa linha de fendimento capaz de cortar tiras muito finas de espessuras

Thomas Pieper, hpl-Neugnadenfelder Maschinenfabrik GmbH, Ringe, Alemanha; Peter HĂźsecken, BWS GmbH, Iserlohn, Alemanha Contato: www.hpl-group.de E-mail: info@hpl-group.de

MPT Edição Brasileira 3 / 2015

de atÊ 20 Οm com alta precisão, formando tiras fendidas de 4 mm de largura ou atÊ menos. A BWS – Philipp Boecker + Wender Stahl GmbH & Co. KG – opera um trem de laminação a frio com um centro de serviços logisticamente integrado para a produção de tiras de aço inoxidåvel e aço carbono.

Após dois anos e meio de operação na BWS de Iserlohn, o modelo da linha de fendimento alcançou um sucesso comprovado. A linha atende todas as espe-

cificaçþes estipuladas no contrato com a hpl – Neugnadenfelder Maschinenfabrik – uma empresa de engenharia alemã especializada no projeto e produção de plantas e equipamentos para o processamento, acabamento e movimentação de tiras feitas de aço, aço inoxidåvel, metais revestidos e metais especiais. A linha corta bobinas de atÊ 9 t de peso e 2.000 mm de diâmetro. A tira muito fina bobinada pode ser de atÊ 40 km de extensão. Para processa-

PROCESSAMENTO DE TIRAS mento eficiente dessas extensões de tira, a linha foi projetada para velocidades muito altas de corte. Até agora, a linha tem operado sem períodos programados de inatividade.

Uma solução padrão foi incapaz de atender os requisitos da BWS. Um requisito básico era de que a tesoura cortasse as tiras na maior precisão possível, uma vez que quaisquer defeitos ocorrendo em uma das facas seriam acumulados ao longo da extensão do eixo da faca. O elemento central da tesoura é o eixo de faca à prova de deflexão, que deve ser projetado de modo mais curto e fino possível, porque quanto mais es-

calizadas. Assim, o espaço disponível era muito restrito.

A hpl e BWS trabalharam em estreita cooperação durante toda a fase de projeto. A hpl, por exemplo, incluiu o prétracionamento hidráulico do eixo em seus cálculos, permitindo também que os anéis ejetores fossem incluídos nos cálculos estáticos. Todas as considerações e contribuições resultaram em um modelo customizado de uma tesoura extremamente compacta, com um alojamento muito estreito para tesoura e adequado para processar espessuras de tira variando de 0,02 a 0,5 mm e velocidades de linha de até 600 m/min.

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controlador de rasgo de folha é instalado na zona de entrada de tiras, permitindo que a máquina seja imediatamente parada, mesmo se operada em alta velocidade.

O quadro de entrada é equipado com um rolo defletor e um rolete de freio, que gera tensão contrária para certas tiras, conforme necessário. Para tiras finas, um rolo dançarino é usado no lugar do rolo de freio.

Devido às altas exigências de precisão, os mancais de eixo de faca são hidraulicamente pré-tracionados nas direções vertical e axial. A posição do eixo de faca é medida com precisão de

A posição do quadro de freio é erguida na direção vertical, conforme o diâmetro da bobina aumenta

pesso for o eixo, mais largas devem ser as facas. A desvantagem de facas largas é o fato de ser mais difícil assegurar planicidade das tiras e manter a oscilação sob controle. Além disso, facas largas são mais difíceis de ser manipuladas. A nova linha deveria alcançar uma velocidade de 600 m/min. De modo a não obstruir o fluxo de material na usina, a linha de fendimento teve que ser posicionada numa seção existente, onde outras linhas de corte já se achavam lo-

Precisão entre as bobinadeiras O movimento axial da desbobinadeira é controlado por um sistema de controle de arestas de tira, assegurando que a tira entre, de maneira precisa, na tesoura. O rolo extensor na desbobinadeira achata a folha, que é então removida das bobinas alimentadoras por meio de escovas posicionadas em ângulo, permitindo rebobinamento reto das lâminas de folha. Um dispositivo

1/10 μm por codificadores de posição integrados aos mancais. Servomotores são usados para mover o eixo de faca com precisão até 1/10 μm na direção vertical. Também é possível colocar o eixo objetivamente numa posição inclinada.

O tempo e esforços investidos no projeto do quadro da faca resultaram numa alta qualidade de corte. Os batentes de eixo não apresentam praticamente nenhum desvio axial. Ao longo MPT Edição Brasileira 3 / 2015

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››› PROCESSAMENTO DE TIRAS

da extensão de uma tira cortada, desvios de largura variam de menos de uma a duas centenas de mm. Em muitos casos, os desvios do valor nominal não são mensuráveis.

A alta precisão permite à BWS processar, de modo ideal, as bobinas fornecidas. Isso também inclui a vantagem de que a BWS pode reduzir, de maneira objetiva, a largura das rebarbas. A linha foi inicialmente projetada para 35 tiras; no entanto, a BWS já cortou 42 tiras com a linha, o que significa períodos de troca bastante reduzidos.

O contra-mancal móvel mantém o mandril da rebobinadeira numa posição horizontal exata

A estação preparadora de eixo de faca pode ser movida para perto do quadro da faca. As facas são removidas do eixo, e as facas preparadas são impelidas sobre o eixo. Isto significa que a disposição da faca pode ser preparada, enquanto a linha estiver operando, minimizando os períodos de troca. Aqui, o uso de eixos finos apresenta outra vantagem: devido ao pequeno diâmetro, as facas possuem baiMPT Edição Brasileira 3 / 2015

xo peso e podem ser manipuladas com facilidade.

Uma vez que as rebarbas das arestas de tiras cuneiformes são de diferentes comprimentos, a linha é equipada com duas bobinadeiras, que podem ser controladas de modo variável, de acordo com a diferença de extensão das arestas de tira. As rebarbas de tiras muito finas são removidas por sucção, pois existe um alto risco de que essas finas rebarbas se rompam durante a bobinagem mecânica.

Cada um dos segmentos do quadro de freio pode ser pressurizado de maneira variável, a fim de compensar quaisquer diferenças de comprimento da tira cuneiforme, antes da rebobinagem.

Para ser capaz de processar tiras de diferentes extensões, a fenda de curvamento possui uma profundidade de 15 m.

Ao cortar bobinas com um diâmetro de até 2.000 mm, o crescente diâmetro da bobina cortada reenrolada resultaria numa intolerável deflexão ascendente. Para evitar isso, o quadro de freio é movido na direção vertical, para adaptar a posição do quadro ao crescente diâmetro da bobina. Isso permite que a tira sempre se mova na horizontal entre o quadro de freio e a bobina, evitando assim qualquer flexão da tira antes do rebobinamento.

A rebobinadeira pode ser equipada com mandris bobinadores de três diâmetros distintos: 300, 400 e 508 mm.

Uma vez que as bobinas pesam até 9 t, o eixo da bobinadeira é submetido a altas cargas mecânicas. Por esta razão, ele é equipado com um contra-mancal móvel no lado do operador, o qual, sob todas as condições operacionais, mantém o eixo exatamente na posição horizontal, uma importante precondição para rebobinagem precisa de tiras.

Da mesma forma que o quadro de freio, a posição do enrolador de folhas na rebobinadeira é automaticamente adaptada ao crescente diâmetro da bobina, permitindo que ela permaneça nivelada com os enrolamentos externos da bobina.

As bobinas cortadas não são impelidas para fora do mandril da bobinadeira, mas o carro da bobina ergue com suavidade toda a unidade de bobina e a remove, na posição horizontal, da região da linha. As bobinas são, em seguida, agarradas por um molinete de quatro braços com uma capacidade sustentadora de carga de até 36 t.

A linha de corte é operada por um painel de operador disposto na fenda de curvamento. Durante a inserção e retirada das tiras, a linha pode ser também operada por dois painéis móveis de operador, um deles na desbobinadeira, e o outro na rebobinadeira. Dados nominais e correntes da linha, tais como velocidades e pressões, são exibidos no painel estacionário de operador.

Também a imagem de uma câmera direcionada para a fenda de curvamento é exibida. A visualização de todo o processo permite ao operador reagir rapidamente ao processo de corte em andamento, se necessário.

Tiras longas, alta velocidade A linha de corte de tiras permite à BWS complementar sua escala de produtos, através de tiras particularmente finas e estreitas, fornecidas em grandes extensões de bobina. A seção transversal mínima de 2,45 mm x 50 μm, que já foi produzida, permite à BWS cobrir as menores dimensões possíveis para tiras estreitas; menores seções transversais são produzidas de maneira mais eficiente, a partir de arame.

A prática de remover por sucção as rebarbas de tiras muito finas demonstrou ser bem sucedida na prática. Assim, a BWS está em processo de equipar outras tesouras na seção com este sistema.

A elevada extensão de tira e a alta velocidade de até 600 m/min na linha agregou valor à produtividade de toda a planta. Além do curto tempo demandado para cortar as bobinas, os períodos de troca e manuseio também foram consideravelmente reduzidos, na nova linha e nos processos a jusante.

As reduzidas rebarbas de corte permitem que alguns clientes da BWS procedam sem enrolamento das arestas ou rebarbação da bobina. Fabricantes de molas se beneficiam do fato de que a posição vertical do quadro de freio pode ser adaptada ao diâmetro da bobina, minimizando a ocorrência de empeno lateral. Isso significa que, ao longo de todo o comprimento da bobina, não é mais necessário que eles reajustem o dispositivo de nivelamento.

A hpl forneceu a linha, nove meses após o recebimento da encomenda. Os equipamentos foram instalados dentro de quatro semanas, sendo necessárias duas semanas adicionais para a instalação elétrica.

INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS

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››› INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS

ThyssenKrupp Steel acaba de fechar um acordo de exclusividade no Brasil com a empresa XRT Steel Group AÇOS ESPECIAIS O acordo de operação foi fechado com o objetivo de oferecer ao mercado brasileiro toda a linha de aços especiais de alta resistência mecânica e à abrasão, usados nas linhas automotivas, de componentes rodoviários, fabricação de guindastes, mineração, equipamentos linha amarela, florestal e blindagem. Os aços estruturais de alta resistência N-A-XTRA, XABO e PERFORM são usados principalmente em estruturas soldadas, que exigem baixo peso e máxima resistência. A redução de peso é importante, nos segmentos de veículos comerciais e guindastes móveis de construção, onde as dimensões, cargas de eixo e peso total dos veículos são limitados por normas legais. A partir de agora, os fabricantes brasileiros terão acesso a toda linha de aços planos especiais da ThyssenKrupp, desde aços estruturais em geral, passando pelos aços para fabricação de vasos de pressão, construção naval, fabricação de tubos de amplo diâmetro até os especiais de alta resistência.

“O mercado de aços de alta resistência no Brasil ainda tem grandes oportunidades de expansão. Temos muito a explorar, com confiança na na tecnologia e na qualidade dos produtos da ThyssenKrupp.” comenta José Maurício Dieguez, Diretor Comercial da XRT Steel Group.

Nas linhas de alta resistência, destaque para os aços estruturais resistentes ao desgaste XAR, com dureza de até 600 Brinell, e os aços temperados N-A-XTRA e XABO com grandes espessuras e resistência mínima de 700 MPa e máxima de 1.300 Mpa. Além desses, a linha traz também a família PERFORM de baixa liga, com resistência de até 700Mpa e da linha de aços para blindagem SECURE para blindagem de veículos e edifícios.

A ThyssenKrupp está presente em 80 países, com mais de 155 mil colaboradores, sendo reconhecida mundialmente pela qualidade e sustentabilidade de seus produtos, além da tecnologia e inteligência industrial aplicadas em seus diversos negócios. Empresa diversificada, a Thyssenkrupp faturou, em 2014, 41 bilhões de euros – resultado de investimentos e expansões comerciais em todo o mundo. No Brasil desde 1837 e com mais de 12.000 colaboradores, atua no desenvolvimento de soluções e materiais para os segmentos de siderurgia, automotivo, energia, infraestrutura, mineração, cimento, construção civil, química, petroquímica e defesa.

A ThyssenKrupp Steel Europe é uma das principais fornecedoras de produtos de aço planos do mundo. Com quase 26,000 funcionários, a empresa produz aproximadamente 12 milhões de toneladas/ano de aço bruto, fazendo dela a maior fabricante da Alemanha. A empresa tem como foco a produção de produtos de aço de alta qualidade para aplicações inovadoras. Sua expertise vai de soluções customizadas, serviços até a aplicação nos produtos – para uma vasta gama de indústrias, incluindo a automotiva, de engenharia, veículos especiais, embalagens, entre outras.

Além das unidades fabris na Europa, a área de negócio Steel Americas possui uma unidade no Brasil, localizada no Rio de Janeiro, a ThyssenKrupp Companhia Siderúrgica do Atlântico (CSA), que fabrica placas de aço premium para clientes nas Américas do Norte e do Sul. A ThyssenKrupp CSA é um dos mais modernos complexos siderúrgicos no Brasil, com capacidade de produção de 5 milhões de toneladas de aço/ano, além de ser uma das maiores exportadoras do país.

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Siempelkamp atualiza linha de prensagem para rodas de veículos ferroviários FORJARIA. A Siempelkamp atualizou as três prensas da linha de rodas na Aciaria de Durgapur, Índia, já tendo o Primeiro Forjamento ocorrido em meados de agosto. O projeto inclui os novos controles elétricos e hidráulicos para todas as prensas, o suprimento de novos componentes mecânicos, assim como um novo bastidor de prensa para a prensa embutidora 20 MN.A Durgapur Steel produz, a cada ano, aproximadamente 55.000 rodas para locomotivas e vagões para passageiros para o mercado indiano. A empresa é a única fabricante de rodas forjadas para veículos ferroviários na Índia.A linha de rodas na planta de Durgapur, a cerca de 170 km a noroeste de Kolkata/Índia, inclui uma prensa hidráulica 63/12 MN para pré-conformação e furação de rodas, uma prensa embutidora 20 MN, fornecida e colocada em operação pela Siempelkamp em 1993, bem como uma prensa de marcação 3 MN. Após quase 20 anos de operação, os controles disponíveis se tornaram desatualizados. Além disso, diversos componentes mecânicos se encontravam desgastados, após muitos anos de uso.

A Siempelkamp equipou todas as três prensas com um novo controle e substituiu componentes individuais dos sistemas mecânico e hidráulico. Além de aumentar a capacidade de produção, o objetivo do projeto foi aumentar a qualidade das rodas.

Isto teve que ser alcançado pelo preciso posicionamento das mesas corrediças e dos dispositivos de suspensão e centragem, assim como pela moderna tecnologia de medição e controle.

Os novos sistemas de controle foram projetados com funcionalidade “hot standby” e sua fonte de energia possui projeto redundante. A Siempelkamp também forneceu a interface para o Management Information System (MIS) (Sistema de Informações Gerenciais) do cliente, através do qual, a prensa recebe suas ordens de produção e retorna dados operativos ao MIS. A Siempelkamp também forneceu um novo bastidor de prensa para a prensa embutidora 20 MN e efetuou sua instalação em substituição ao existente. A Siempelkamp otimizou o bastidor, usando cálculos e simulações FEM, que incorporaram os subsistemas mecânico, hidráulico e de controle.

As partes pesadas para a nova prensa para Durgapur foram produzidas na Fundição da Siempelkamp em Krefeld.

Durante diversas décadas, a Siempelkamp acumulou ampla experiência em engenharia e fabricação de prensas conformadoras de metais. Essas incluem prensas conformadoras de chapas metálicas para a produção de grandes dutos e semi-cascos, prensas de desempenar, prensas para a produção de elementos laterais, prensas para placas de trocadores de calor, prensas de hidrodeformação, prensas para a produção da coberta de eixo traseiro, assim como a linha completa de prensas de forjar com matriz fechada e aberta. A empresa é especializada em prensas customizadas empregando altas forças de prensagem. Com as três áreas comerciais Fabricação de Máquinas e Plantas, Fundição e Tecnologia Nuclear, o Grupo Siempelkamp é um fornecedor líder em tecnologia a nível internacional.

A empresa desfruta de reputação mundial como fornecedora de sistemas de prensas e linhas de prensagem para a indústria de metais, bem como de plantas turn-key para a indústria madeireira.

www.siempelkamp.com

Editor-chefe: Dipl.-Ing. Arnt Hannewald

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MPT Edição Brasileira 3 / 2015

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