Laminador a frio reversível

Laminador a frio reversível

A avançada tecnologia de laminadores a frio reversíveis da Primetals Technologies é a solução ideal para capacidade de produção de pequeno a médio porte ou para a laminação de lotes pequenos de aços especiais. Dependendo do mix de produtos e das demandas de qualidade, a Primetals Technologies oferece laminadores quádruos ou planetários de seis cilindros para atender às mais rigorosas especificações de produto e necessidades do cliente.

Nos laminadores reversíveis a frio, bobinadeiras reversíveis são instaladas nos dois lados de um conjunto de uma ou duas cadeiras de laminador. Devido aos passes de laminação reversível, a eficiência da produção é menor do que a de um trem de laminação. Entretanto, uma vez que os parâmetros de laminação podem ser alterados rapidamente para cada bobina, os laminadores reversíveis a frio são especialmente adequados para a produção de pequenos lotes de vários tipos de produto. O tamanho do laminador também é menor, o que permite acesso mais fácil aos equipamentos e componentes do laminador para fins de manutenção. Devido a seu projeto mais simples, os laminadores reversíveis podem ser mais facilmente desligados e religados. Também são mais baratos tanto em termos de investimento como de operação.

 

Laminadores reversíveis a frio de cadeira única

Dependendo do mix de produtos, um laminador a frio de gaiola única pode oferecer capacidades de laminação de 100.000 a 400.000 t/ano. Os programas de laminação podem consistir de um número par ou ímpar de passes para maximizar o desempenho e a disponibilidade do laminador.  O laminador universal de controle de abaulamento (laminador UCM) assegura maior controle de planicidade com a flexão do cilindro de trabalho e do cilindro intermediário, deslocamento do cilindro intermediário e uso de cilindro totalmente reto. Além disso, equipamentos de medição de planicidade da tira são instalados em uma ou em ambas as extremidades do laminador combinado com resfriamento multi-zona do cilindro de trabalho para atender às mais elevadas exigências de planicidade.
 

Laminadores reversíveis a frio de duas cadeiras

Os laminadores reversíveis a frio de duas cadeiras da Primetals Technologies combinam a flexibilidade dos laminadores reversíveis de cadeira única com a capacidade dos trens de laminação convencionais, com custos de investimento substancialmente menores. O aço laminado em laminadores reversíveis a frio de duas cadeiras pode ser utilizado em uma ampla gama de aplicações, oferecendo desempenho ótimo em termos de qualidade e produtividade. Um laminador reversível a frio de duas cadeiras pode representar capacidades entre 300.000 t/ano de produtos de espessura fina ou 1.000.000 t/ano ou mais no caso de produtos de maior espessura.

Principais vantagens dos laminadores reversíveis a frio da Primetals Technologies

  • Alta capacidade de produção e excelente rendimento
  • Laminação flexível e de baixo custo de um vasto leque de produtos, especialmente no caso de lotes de pedidos pequenos
  • Tolerâncias rígidas de espessura e forma da tira
  • Comprimento mínimo fora de especificação de espessura
  • Alta qualidade superficial
  • Segunda cadeira pode servir como um laminador de acabamento e encruamento superficial
     

Laminador HYPER UC

O Laminador HYPER UC foi desenvolvido recentemente para alcançar alto desempenho no controle de planicidade e espessura de tira para a laminação de aço de alta resistência (HSS). Essa tecnologia é igualmente aplicável para laminar tipos especiais de produtos finos e de aço silício de grãos não orientados. O desenvolvimento desta tecnologia se baseia nos seguintes conceitos:

  • Combinação otimizada de diâmetros de cilindro (cilindros de trabalho, intermediário e de encosto de pequeno tamanho)
  • 'Work Roll Driven System' (sistema acionado pelo cilindro de trabalho) para obter excelente controle de planicidade 
  • Desenvolvimento de um eixo motor de pequeno diâmetro e de alta resistência para acionar o cilindro de trabalho

Principal recurso do Laminador Hyper UC

Combinação otimizada de cilindros de trabalho, intermediário e de encosto
Ao selecionar diâmetros de cilindros, existem duas limitações principais: limite de carga para manter uma boa planicidade da tira e limite de carga devido ao estresse de contato entre os cilindros. O gráfico mostra a relação entre estes limites. A parte sombreada é a força máxima de laminação permitida. O gráfico também mostra a relação calculada de redução à carga máxima admissível, indicando que o laminador Hyper UC cobre a faixa da máxima redução possível. (Diâmetro do cilindro de trabalho)/(Largura da tira) = 0,18 a 0,24
 

Controle total do processo em todos os níveis

Controles tecnológicos e modelos de processo formam o núcleo de qualquer solução sofisticada de automação que vise maximizar a utilização de elementos mecânicos, hidráulicos e de posicionamento. O valor da solução da Primetals Technologies para laminadores a frio é evidenciado na tira laminada: tolerância de espessura consideravelmente melhorada, menos material com espessura fora de especificação e perfeita planicidade. Nossas soluções para automação de laminação a frio abrangem a gama completa de requisitos, desde laminadores a frio de cadeira simples customizados até trens de laminação a frio e linha de decapagem combinados. Os mais altos níveis de desempenho são obtidos aliando-se o extenso conhecimento do processo ao uso das mais avançadas soluções de automação baseadas em inteligência artificial com redes neurais, programação otimizada para minimizar os custos e controle autoadaptativo de múltiplas variáveis. O controle automático de espessura e tensão da Primetals Technologies atende as mais desafiadoras exigências, como as alterações de espessura com o laminador em operação. O sistema de controle de planicidade baseado em modelos, que incorpora funções de múltiplas variáveis, permite assegurar as mais rigorosas tolerâncias de planicidade. O design modular permite utilizar todos os atuadores de perfil de abertura entre cilindros disponíveis.

Sistema de medição de planicidade sem contato - Olhe mas não toque

A maioria dos sistemas ainda determina a planicidade através de medições da força radial baseada em contato. Essa técnica apresenta várias desvantagens. Como alternativa, a medição de planicidade sem contato se baseia na excitação periódica da tira e medição da amplitude da excitação em toda a largura da tira. A força de excitação é aplicada criando-se uma baixa pressão entre a tira e a placa sensora abaixo da linha de passe da cadeira do laminador. A excitação resultante é medida através dos sensores de corrente parasita sem contato e convertida em distribuição de planicidade.

Sistema de Otimização de Velocidade

A otimização da velocidade proporciona uma operação suave, caracterizada por uma boa taxa de produção com alto nível de qualidade, evitando quaisquer paradas dos equipamentos individuais da linha. Do mesmo modo que um conjunto de músicos de grande talento precisa de um bom maestro, todos os equipamentos individuais de um trem de laminação a frio e linha de decapagem (PLTCM) têm ser coordenados entre si a fim de obter o máximo benefício. A finalidade do sistema de otimização de velocidade consiste em operar cada parte da planta o mais rapidamente possível para aumentar a produção, mas somente até o ponto necessário para manter a velocidade tão constante quanto possível por razões de qualidade. O resultado é uma operação mais homogênea e produtos de qualidade superior, bem como a maximização da produção da linha. 

Programa de Laminação Dinâmica

A laminação dinâmica permite uma produção suave e segura durante as transições, controlando dinamicamente as alterações da espessura especificada (na mesma tira ou na solda entre tiras). A laminação a frio em trens de laminação contínua utiliza métodos para otimizar a produção e minimizar as perdas de rendimento na transição entre tiras individuais. Como uma vantagem adicional, é possível manter o máximo de flexibilidade do programa de laminação. A operação suave reduz o risco de danos à superfície do cilindro e de ruptura da tira. O Programa de Laminação Dinâmica permite que o laminador contínuo faça automaticamente as transições em qualquer ponto, tais como: transições entre tiras, transições dentro da mesma tira para efeitos de redistribuição da carga ou alteração da espessura-alvo em caso de transições extremas.

Pacote do Sistema de Acionamento

A Primetals Technologies oferece um pacote de modernização e atualização para o sistema de acionamento de laminadores a frio, incluindo todos os componentes elétricos e de automação de todo o sistema de acionamento para as cadeiras do laminador e bobinadeiras. Este pacote consiste de alimentação de média tensão e filtros harmônicos, transformador do acionamento, sistema de acionamento e contatores, motores síncronos e assíncronos, sensores e freios, redutores ou pinhão diferencial, acoplamentos, eixos e limitadores de torque (por exemplo, pinos de ruptura). 

Sistema de Segurança - Máxima redução de risco em suas linhas 

Os requisitos de segurança estão cada vez mais rigorosos para proteger o pessoal contra acidentes ocupacionais. O nosso sistema de segurança é projetado de acordo com normas europeias ou internacionais para garantir o que há de mais avançado em termos de redução de risco. Tendo como base as medidas de redução de risco definidas pela avaliação de risco e a automação à prova de falhas, o sistema de segurança inclui as seguintes funções: parada de emergência, parada segura para acesso a uma área da laminação, controle e monitoramento de acesso às áreas de segurança, operação ou, se necessário, parada de movimentações dentro de uma área de segurança, monitoramento de velocidade de segurança reduzida. O sistema de segurança também inclui soluções de parada de segurança para acionamentos e equipamentos hidráulicos.

Compensação de Excentricidade de Cilindro (REC)

O Compensador de Excentricidade do Cilindro (REC) melhora a qualidade da tira ao eliminar variações de espessura causadas por excentricidades do cilindro. Obter espessura da tira dentro de tolerâncias rígidas é particularmente importante para assegurar uma boa qualidade de tira. As variações de espessura na saída do laminador resultam não somente de variações da espessura da tira alimentada na entrada do laminador ou do efeito de deslizamento para frente devido a mudanças na tensão da tira, mas também da excentricidade dos cilindros. Por diversos motivos, tais como a dilatação térmica não uniforme dos cilindros, imprecisão de retífica ou ajuste assimétrico das carcaças dos mancais através das chaves de acionamento, cada cilindro gera oscilações com uma frequência de excentricidade que têm de ser compensadas para produzir uma tira com espessura uniforme. Com base em sua longa experiência em tecnologia de laminação, a Primetals Technologies aperfeiçoou o seu sistema REC utilizando a espessura de saída medida, o torque dos cilindros ou do desvio de tensão de entrada do laminador, dependendo das condições de laminação, para avaliar a excentricidade.

Analisador de Desempenho de Equipamento

O Analisador de Desempenho de Equipamento foi projetado para monitorar e melhorar a eficácia do processo de laminação e dos equipamentos metalúrgicos (laminadores, linha de processamento, …). A questão chave hoje em dia, consiste em identificar as medidas de melhoria corretas, uma vez que os orçamentos de investimento são muito limitados. O objetivo deste pacote é otimizar a operação e, em outras palavras, produzir mais e melhor sem necessidade de investimentos adicionais na produção. A maior parte das indústrias já monitora o que seus equipamentos metalúrgicos produzem. O pacote do Analisador de Desempenho de Equipamento avança ainda mais e monitora o que foi realmente produzido em relação à especificação do produto. Em resumo, ele oferece excelentes dispositivos de medição para determinar onde ocorrem as perdas e como se pode melhorar a situação de acordo com os seguintes três eixos de melhoria: produção ininterrupta, velocidade máxima de produção, produção com defeito zero.

Off-Gauge Optimizer - Produtividade otimizada devido a uma redução significativa do material fora de especificação.

Os requisitos de qualidade e produtividade estão cada vez mais rigorosos em termos de precisão dimensional, espessura, planicidade, propriedades mecânicas, qualidade superficial e rendimento. A sucata gerada por material fora de especificação resulta em custos adicionais de processamento que diminuem o rendimento global. A Primetals Technologies propõe uma solução envolvendo baixos custos de investimento e retorno rápido do investimento de capital (normalmente 1 ano) derivada dos chamados "potenciais ocultos" do seu laminador. Com base na combinação perfeita de tecnologia, controle de processos e instrumentação, o Off-Gauge Optimizer permite a implementação inteligente do algoritmo de controle de um trem de laminação a frio baseado no princípio do fluxo de massa.

SIAS - Sistema Automatizado de Inspeção de Superfície. 

O Sistema Automatizado de Inspeção de Superfície (SIAS) é uma solução para a inspeção automática de superfície projetada pela Primetals Technologies para monitoramento de qualidade superficial de tarugos e laminados planos. Composto por um sensor on-line (fonte de luz e câmeras) acoplado a um hardware e software de processamento de imagens, o sistema substitui a inspeção superficial parcial e aleatória por uma inspeção constante, repetível e sistemática de 100 % da produção. O método de classificação patenteado "Coulomb Hyperspheres", uma exclusividade do SIAS, permite que o sistema detecte e classifique o defeito mais crítico geralmente após duas semanas de operação. Totalmente integrado ao sistema, o aplicativo de classificação de bobina é uma funcionalidade adicional que auxilia na tomada de decisão ao calcular automaticamente um nível global de qualidade com base no requisito de qualidade superficial do cliente final e na avaliação da superfície do produto através do SIAS.
 

Plantas e soluções integradas para laminador reversível a frio - Experiência que faz a diferença

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Referência

HYPER UC, o laminador reversível a frio mais eficiente do mundo

Cliente: 
Maanshan Iron & Steel, China

Tipo de planta: 
Laminador reversível a frio

Material:
Aço silício

Espessura do produto:
0,35 mm a 0,65 mm

Largura da tira:
900 mm~1.280 mm