Fabricação de aço carbono em convertedor

FABRICAÇÃO DE AÇO CARBONO EM CONVERTEDOR — AUMENTE SUA VANTAGEM COMPETITIVA COM UMA LINHA COMPLETA DE SOLUÇÕES DO INVENTOR DO PROCESSO

As demandas em termos de qualidade do produto, produtividade e disponibilidade da planta estão aumentando. As plantas LD (BOF) da Primetals Technologies ocupam posição de liderança na indústria do aço em termos de confiabilidade e economia.

Quando alguns engenheiros, no início dos anos 1950, buscavam alternativas aos processos de fabricação de aço Siemens-Martin e Bessemer, eles não poderiam imaginar que iniciariam uma revolução na fabricação de aço, com o desenvolvimento do processo de convertedor Linz-Donawitz (LD), também conhecido como BOF (Forno Básico a Oxigênio). Atualmente, cerca de 70 % da produção de aço global se baseia nessa tecnologia. A Primetals Technologies já projetou, construiu e colocou em operação mais de 200 plantas LD (BOF), incluindo inúmeros projetos em regime turn-key.


Em 1952, o processo Linz-Donawitz (LD) - também conhecido como processo BOF - foi desenvolvido na Áustria e logo se tornou o padrão de referência para a fabricação de aço baseada em minério de ferro. A partir de sua invenção, o processo foi continuamente otimizado e aperfeiçoado em termos de consumo, produtividade e necessidade de manutenção, sendo atualmente amplamente adotado em aciarias de todo o mundo.

Uma parte significativa dos desenvolvimentos e melhorias do processo LD foram feitas pela Primetals Technologies e suas empresas antecessoras. Atualmente, a Primetals Technologies é uma das principais fornecedoras de soluções para fabricação de aço em convertedores, com vasta experiência e uma ampla base de referência para plantas novas, bem como para projetos de modernização e reforma altamente especializados e customizados.

Embora o processo LD já seja um processo bem maduro, a Primetals Technologies está investindo continuamente no desenvolvimento de melhorias adicionais do processo e equipamentos. Modernos métodos de simulação numérica, modelos de processos, simulações de logística e modelagem integral em 3D são algumas das ferramentas utilizadas para essa finalidade.

As tendências mais recentes em desenvolvimento são controles de processo mais precisos e otimização de processos por modelos numéricos, aumento do nível de automação para reduzir a necessidade de trabalho manual em áreas perigosas e otimização de equipamentos para aumentar sua vida útil. Todos esses pequenos passos, juntamente com a nossa experiência de longo prazo, fazem com que a Primetals Technologies esteja sempre um passo à frente da concorrência, oferecendo aos seus clientes soluções que estabelecem novas tendências no mercado.
 

Convertedores Especiais

Embora quase todas as siderúrgicas integradas em todo o mundo utilizem o processo LD para a produção de aço carbono normal, convertedores especiais são usados para o processamento de aços de alta liga, processamento com alta proporção de sucata e ferro de redução direta ou processamento de gusa com teor de silício muito elevado. A Primetals Technologies tem um amplo portfólio de convertedores especiais, sendo os mais importantes os convertedores com sopro pelo fundo, que permitem também injeção de cal e carvão, bem como os convertedores de sopro combinado. A característica principal destes convertedores é o sopro pelo fundo do vaso, através de ventaneiras resfriadas por gás natural,  e dispositivos para injeção de carvão e cal. O sopro pelo fundo resulta em uma excelente mistura do banho líquido, fazendo com que todas as reações metalúrgicas fiquem perto de seu equilíbrio. Como consequência, o rendimento do processo é maior quando comparado com o convertedoror normal de sopro pelo topo, tornando mais fácil o controle do processo.

A Primetals Technologies é a fornecedora líder de convertedores especiais, tendo fornecido várias plantas nos últimos anos. Particularmente,  os equipamentos e o sistema de automação para sopro pelo fundo foram aperfeiçoados e otimizados nos últimos anos, de modo a atender integralmente as normas em vigor. Um dos mais recentes desenvolvimentos em termos de convertedores especiais é o processo de jato. Ele combina um convertedor de sopro pelo fundo com um sistema de sopro a quente. O jato quente soprado por cima garante que o carvão injetado seja totalmente queimado, transferindo quase todo o calor para o banho líquido. Como resultado, obtém-se uma eficiência total de mais de 50 %, permitindo processar uma ampla gama de proporções de sucata de forma altamente produtiva. A primeira instalação do processo de jato foi realizada recentemente em um cliente na Ásia.
 

Automação inteligente para a produção de aço 

A produção avançada de aços de alta qualidade requer processos padronizados e reproduzíveis. A automação de processo da Primetals Technologies atende a estes requisitos, resultando assim em melhores taxas de acerto para carbono e temperatura, menor consumo de fundentes, maiores rendimentos de Fe e tempos de produção otimizados. O controle dinâmico de produção é assegurado pela aplicação do sistema Steel Expert, um conjunto abrangente de modelos de processos metalúrgicos.

Os nossos modelos de processo otimizam e controlam o processo siderúrgico durante todo o tratamento no convertedor BOF, baseados em sistemas de produção flexíveis em função do tipo de aço a ser produzido.

O modelo de pré-cálculo Steel Expert Prediction simula todo o processo BOF antes e depois de se carregar a sucata e o gusa líquido. Ele determina a melhor estratégia de agitação e de sopro, bem como de adição de fundente e de materiais de liga durante o vazamento. Durante o processo de sopro, o sistema Steel Expert Supervision calcula ciclicamente as reações em curso no banho de aço e na escória. Se uma sublança estiver disponível, o modelo de sopro (Inblow Model) determina ações corretivas com base nos valores medidos, de modo a atingir a temperatura do banho de aço e o teor de carbono necessários. Se houver um sistema de medição contínua de gás residual (ex. Lomas), o sistema Dynacon é usado para a detecção dinâmica do fim de sopro. Com base em dados reais do gás de residual, o modelo Dynacon calcula o teor de carbono do banho de aço e sugere o melhor momento para interromper o sopro.
 

Outros pacotes tecnológicos de destaque:

  • Lomas - Medição e análise contínua de gás residual totalmente automatizadas
  • AutoTap - Vazamento de aço automático, reproduzível, padronizado e seguro
  • Advanced Tracking System - Sistema de rastreamento eletrônico automático de vasos metalúrgicos em estações de tratamento
  • Acoustic Expert - Monitoramento acústico da planta e assistência à manutenção
     
    • Fig. 1 - Interface do sistema Steel Expert Supervision
    • Fig. 2 - Operação avançada de convertedor BOF
    • Fig. 3 - Sistema Acoustic Expert em dispositivos móveis

​Soluções ecológicas para fabricação de aço carbono em convertedor – Economia de recursos, criação de valor

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Limpeza de gases

  • Lavagem de desempoeiramento a seco(DDS)
  • Sistema de desempoeiramento por via úmida (WDS)
  • Sistema de desempoeiramento secundário (SDS)

Eficiência energética

  • Recuperação de gás
  • Chaminé de Resfriamento - Recuperação altamente eficiente de energia

Reciclagem de subprodutos

  • GasFerm - Geração de valor agregado para gases residuais
  • Tecnologia BSSF para processamento de escória

Tratamento de água

  • Sistemas de re-resfriamento

Consultoria em questões ecológicas
 

    • Fig. 1 - ​Limpeza altamente eficiente de gás
    • Fig. 2 - Recuperação de energia
    • Fig. 3 - Briquetes produzidos

Plantas e soluções integradas para fabricação de aço carbono em convertedor - Experiência que faz a diferença

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Referência

Substituição de 3 convertedores LD na voestalpine