Trem de laminação a frio acoplado à linha de decapagem

Trem de laminação a frio acoplado à linha de decapagem

Produção de alta capacidade de produtos de alta qualidade

Para uma ampla gama de aplicações de produto, A Primetals Technologies pode atender às especificações de espessura, planicidade e qualidade superficial de tira de forma mais econômica mediante a conexão dos processos de decapagem e laminação a frio. Isso oferece melhorias significativas em termos de produtividade, rendimento e economia de custos de produção da planta, eliminando-se as operações de inserção da tira e desponte. A redução de perdas nas extremidades da tira também contribui para um melhor rendimento geral. Os sistemas de otimização de velocidade da Primetals Technologies asseguram os mais altos índices de produção sob qualquer condição operacional. Além disso, diminuem a necessidade de manutenção, o consumo de cilindros e o uso de mão de obra. A capacidade de produção típica desta planta combinada se situa entre 1,2 e 2 milhões de t/ano.

 

​Principais benefícios do trem de laminação a frio e linha de decapagem acoplados da Primetals Technologies

  • Taxas de produção mais altas
  • Decapagem uniforme das superfícies
  • Economia de energia, menor consumo de ácido
  • Ciclos fechados de ácido, vapores e circulação de enxágue reduzem os custos operacionais de modo ambientalmente amigável
  • Rendimento otimizado 
  • Menor consumo do cilindro
  • Produção flexível
  • Tolerâncias rigorosas de espessura e formato de tira e elevada qualidade superficial
  • Baixos custos de operação e manutenção e o mínimo de paradas
  • Consumo mais baixo de energia do laminador com cilindros de trabalho de pequeno diâmetro
  • Operação estável

Características técnicas

  • Tanque de decapagem i-Box para alto desempenho da operação de decapagem
  • Sistema de controle de concentração do ácido para excelente qualidade da superfície decapada e para minimizar o consumo de ácido
  • Cadeiras de laminação de 4 e 6 cilindros para alta flexibilidade em todos os produtos
  • Laminador de controle universal de abaulamento (laminador UCM) com deslocamento do cilindro intermediário para altas taxas de redução e excelente controle de planicidade, eliminando a área de contato indesejável entre os cilindros. Isto permite o uso de um cilindro totalmente reto.
  • Cilindro de perfilamento SmartCrown associado a deslocamento axial do cilindro para maior controle da planicidade
  • Rolamentos cônicos para o cilindro de encosto para otimizar o controle automático de abertura de cilindro
  • Sistema HAGC de alta resposta denominado HYROP-F (sistema de controle de posição de cilindro hidráulico com válvula de torque motorizada)
  • Motor CA de alta resposta e acionamento de pinhão
  • Modelos analíticos de base física com apoio de rede neural para resfriamento multi-zona de cilindro de trabalho garantem a configuração do laminador e excelente controle de forma com observância de tolerâncias rigorosas
  • Estratégias flexíveis de inserção e saída para todos os tipos de materiais, tais como IF, HSS, DP, TRIP, etc.
  • Sistemas patenteados de compensação para a correção periódica de excentricidades de cilindro e bobina 
  • A última cadeira pode ser usada para suavizar ou texturizar a superfície da tira
  • Troca totalmente automatizada do cilindro de trabalho e cilindro intermediário para minimização do tempo de parada
  • Tesoura rotativa de alta velocidade para operação contínua da bobinadeira sem parada durante a troca de bobina
  • A bobinadeira permite bobinamento estável das extremidades inicial e final da tira
  • Operação totalmente automática permite que os operadores se concentrem na qualidade do produto; a intervenção efetiva do operador é reduzida a um mínimo absoluto.
  • Rebarbação com controle volante de alteração da largura
     

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 trens de laminação a frio e linha de decapagem acoplados - Experiência que faz a diferença

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Referências

Entre 1980 e junho de 2016, a Primetals Technologies forneceu 55 plantas, correspondendo a 71 % de participação no mercado global de laminadores a frio contínuos até junho de 2016: