Aciaria News: Curso Básico de Lingotamento de Blocos e Tarugos

CURSO BÁSICO DE LINGOTAMENTO DE BLOCOS E TARUGOS

POR CRISTIANO FAUSTINO ALMEIDA

COMPONENTES DA INSTALAÇÃO DE LINGOTAMENTO CONTÍNUO

Como ilustrado nas figuras abaixo o Lingotamento Contínuo pode ser dividido em oito seções: Panela, distribuidor, molde (resfriamento primário), câmara de spray (resfriamento secundário), extração e desempeno, máquinas de corte, barra falsa e sistema de transferência de tarugos.

PANELA DE AÇO

A panela é um vaso metálico com revestimento refratário (tijolos) internos usada para transporta até as máquinas de lingotamento Contínuo o aço Líquido vazado pelo Forno Elétrico. Com relação ao modo de vazamento do aço para o distribuidor. As panelas podem ser classificadas em três tipos: Panela com o bico, a panela com tampão e a panela com válvula gaveta.

A panela com bico transfere o aço para o distribuidor através de seu basculamento. Nos tempo iniciais de lingotamento Contínuo, quando a capacidade das panelas era pequena e o tempo de lingotamento era bastante longo, era o tipo de panela mais utilizado. Esse tipo de panela ainda é utilizado em equipamentos de pequena capacidade.

Atualmente é possível atingir altas velocidades de lingotamento devido a melhorias no equipamento e nas técnicas operacionais, sendo possível manter o tempo de lingotamento em menos de uma hora por corrida, mesmo para panelas de grande capacidade. Tem havido sensíveis melhorias nos materiais dos tampões e válvula gaveta. Com o resultado, a panela com tampão é utilizada em algumas usinas. Contudo nos dias de hoje o tipo de panela mais utilizada é a com válvula gaveta.

SUPORTE DA PANELA DE AÇO

Este equipamento tem a função de manter a panela de aço sobre o distribuidor para que a máquina de lingotamento continuo seja abastecida com o aço liquido.

Existem 4 tipos de suporte de panelas:

- Ponte Rolante;

- Plataforma de panelas;

- Torre Giratória;

- Carro panela;

O suporte usado aqui na SINOBRAS é o Carro Panela tipo solidário, ou seja os carros são unidos por isso não movem de forma independente. Este sistema constitui 2 carros que trabalham de forma alternada quanto a posição de lingotamento. O carro panela fica em uma posição de recebimento e quando a panela é depositada o mesmo vai para a posição de lingotamento.

Quando o aço da panela que esta na posição de lingotamento acaba o carro vai para a posição de recebimento e o outro que esta com uma panela cheia o substitui dando seqüência ao processo.

DISTRIBUIDOR

O distribuidor é um recipiente intermediário que recebe o aço da panela e distribui este aço para os veios. Sua principal finalidade é permitir o controle da vazão do aço para o molde pois a pressão ferrostática é bastante diminuída em relação à pressão o jato da panela. Outra Vantagem é permitir a flotação de impurezas que tenha sido arrastadas.

O distribuidor é revestido internamente com refratários e em seu fundo, são instaladas válvulas (que permitem a passagem do aço) de acordo com o numero de veios que a máquina possuir.

A capacidade e o método de controle da vazão são dois fatores que devem ser tomados em consideração a estrutura do distribuidor. Levando em conta fatores como a flotação de materiais oriundos da desoxidação, estabilidade do jato de aço da panela e remoção de refratário no ponto de impacto do jato de aço da panela. Além disso é necessário um volume suficiente para permitir o lingotamentos seqüencial de corridas (troca de panelas).

Principais funções do distribuidor:

- Distribuir aço para os moldes;

- Propiciar a flotação das inclusões;

- Equalizar a temperatura do aço vazado da panela;

- Permitir um melhor monitoramento da

temperatura do aço;

- Diminuir consideravelmente o jato de aço para

abastecimento da máquina;

- Permitir que os moldes sejam abastecidos com aço

Durante a troca de panela;

SUPORTE DO DISTRIBUIDOR

Normalmente o distribuidor é colocado sobre um carro que se desloca ao longo da plataforma operacional. Esse carro tem a finalidade de posicionar o distribuidor para aquecimento ou para colocá-lo na posição de lingotamento para operação. Este sistema é similar ao carro panela, a diferença é que a máquina de lingotamento possui apenas um carro de distribuidor.

MOLDE (RESFRIAMENTO PRIMÁRIO)

Os moldes empregados no lingotamento contínuo devem ser de material de boa condutividade térmica e boa resistência mecânica. Usa-se o cobre puro ou uma liga de cobre revestida com cromo ou níquel, como forma de aumentar a resistência a abrasão.

Internamente os moldes são refrigerados pela passagem, em rasgos ou furos, da água a alta pressão.

A forma do molde pode ser dividida em 3 tipos: Blocos, tubular e placas ajustáveis, na nossa máquina de lingotamento é utilizado o tipo tubular.

As principais funções do molde são: promover a refrigeração primaria formando a primeira pele do veio, dar forma ao produto e sustentar o veio nos estágios iniciais de lingotamento.

O molde é dotado de um movimento de subida e descida chamado oscilação. Normalmente o tipo de oscilação empregada é o senoidal (como a de um pêndulo). O equipamento responsável por este trabalho é denominado Oscilador do molde.

A principal razão da existência de tal oscilação é a de evitar que haja um colamento do aço com a parede do molde . A oscilação atua como uma bomba, fazendo com que o óleo fluxante penetre entre o aço e o molde, lubrificando e impedindo o contato entre os dois.

A combinação ideal do curso (amplitude) e a freqüência de oscilação tem como objetivo melhorar a lubrificação e a qualidade superficial da placa obtida, é feita levando-se em consideração o tipo de aço lingotado, a velocidade de lingotamento e o tipo de fluxante empregado.

ZONA DE RESFRIAMENTO SECUNDÁRIO

A espessura da pele do veio na saída do molde varia de 10 a 30 mm suficiente para suportar a pressão exercida pelo aço líquido em seu interior (pressão ferrostática). O resfriamento secundário que inicia-se abaixo do molde tem a finalidade de acelerar a solidificação do veio, evitando o seu rompimento.

A zona de resfriamento é composta por rolos guias que sustentam e guiam a seção lingotada e numerosos bicos de spray (dispostos nas faces do tarugo) divididos em 3 zonas cuja a vazão é controlada a fim de que a solidificação se faça com rapidez sem contudo comprometer a qualidade superficial do tarugo.

EXTRAÇÃO E DESEMPENO

A função dos rolos extratores é suportar a seção lingotada e extraí-la com velocidade determinada pelo nível de aço no molde. A velocidade da unidade de extração é em função do controle automático do nível de aço no molde.

Cada veio possui uma unidade de extração e unidade é formada por um par de rolos extratores.

A unidade de desempeno tem a função de desconectar a barra falsa nos estágios iniciais do lingotamento e realizar a função de endireitar a seção lingotada.

PINCH ROLL

A função deste equipamento é auxiliar a extração do veio durante o lingotamento aliviando a pressão exercida pela unidade de extração e desempeno e no final de lingotamento remover o veio até as máquina de corte assim que o mesmo sai dos rolos extratores.

O Pinch roll é posicionado antes das máquinas de corte e são dotados de movimento de elevação;

MÁQUINA DE CORTE

A função deste equipamento é cortas a seção lingotada (veio) em comprimentos pré 3 tipos de maquinas de corte utilizados em processos de Lingotamento Contínuo:

- Corte a Plasma;

- Tesoura;

- Máquina de oxicorte; (maçarico oxicorte).

O corte normalmente é feito por maçaricos que empregam uma chama feita com oxigênio/Acetileno ou oxigênio/GLP (utilizado na SINOBRAS).

BARRA FALSA

A Barra Falsa é o componente responsável pelo inicio da operação das máquinas de lingotamento contínuo, ela tem a função fazer um fundo falso no molde para iniciar a extração do veio até a unidade de desconexão.

PREPARAÇÃO DA CABEÇA DA BARRA FALSA

SISTEMA DE TRANSFERÊNCIA DE TARUGOS

MESA DE ROLOS

Após as máquinas do corte os tarugos são transportados por uma mesa de rolos, onde no final desta mesa se inicia a transferência de tarugos para o pátio de estocagem. Esta mesa possuem “rolos comuns”, ou seja, um rolos que atendem a todos os veios com um único acionamento.

SISTEMA DE TRANSFERÊNCIA DE TARUGOS

SISTEMA DE BATENTES

No final da mesa de rolos existem batentes que tem a finalidade de separar os tarugos ( cortados com menos de 6 m) em duas baterias e impedir que outros tarugos entrem na mesa de transferência, onde por sua vez possui um equipamento chamado de transferidor de tarugos.

SISTEMA DE TRANSFERÊNCIA DE TARUGOS

TRANSFERIDOR

As mesas de transferências devem ser ágeis, atendendo as diversas lógicas de transferências automaticamente.

O transferidor de tarugos é responsável pelo deslocamento dos tarugos da mesa de rolos para o Leito de Resfriamento, este sistema funciona acionado por um motor elétrico, que rotaciona um eixo conectado a um sistema de cabos de aço que por sua vez movimentam o transferidor.

SISTEMA DE RESFRIAMENTO DE TARUGOS

LEITO DE RESFRIAMENTO

Os leitos de resfriamento devem ser projetados para assegurar a retilineidade dos tarugos, assegurar a retirada homogênea do calor remanescente dos tarugos e assim possibilitar sua estocagem sem problemas, e um mínimo de manutenção.

O leito de resfriamento é constituído por um sistema de réguas dentadas sendo que uma é fixa e a outra é móvel acionada por cilindros hidráulicos. Estas réguas fazem com que os tarugos caminhem para o leito fixo que possam ser retiradas para o pátio de estocagem.

PÁTIO DE ESTOCAGEM DE TARUGOS

PTL

No PTL (Pátio de Tarugos Lingotados), os tarugos lingotados são estocados em baias e separados por tipo de aço com identificação, do número da corrida e a quantidade de peças que a mesma produziu.

Neste local é feito a inspeção a frio dos tarugos. Após inspecionados e identificados os tarugos são transportados para o forno de reaquecimento da laminação para serem laminados, porém existe a possibilidade que estes sejam enviados por carretas até os clientes.