O Forno de Refinação de Concha (LRF) é amplamente utilizado na siderurgia moderna para controlar a temperatura e a química do aço e para alcançar as condições de refinação exigidas para graus específicos de aço. Os LRFs podem ser integrados a diferentes rotas de fabricação de aço, incluindo conversor, forno de arco elétrico (EAF) e forno de indução (IF).
Como um LRF opera com aço fundido, altas temperaturas, energia elétrica, eletrodos e equipamentos refrigerados a água, a operação segura requer tanto medidas preventivas quanto a capacidade de responder corretamente quando condições anormais ocorrerem. Entre as emergências operacionais comuns estão quebra de eletrodos, vazamento na concha e vazamento de água de componentes refrigerados a água.
1. Quebra de eletrodos
A quebra de eletrodos pode interromper o refinamento e criar riscos operacionais e de segurança adicionais. Quando um eletrodo quebra durante o refinamento, a fonte de alimentação deve ser desligada imediatamente e o equipamento deve ser acionado para o modo de controle local designado para o manuseio de acidentes.
A resposta subsequente depende da posição e do comprimento do eletrodo quebrado.
Se a seção quebrada permanecer relativamente curta e estiver localizada sob ou ao redor da tampa da concha ou sobre a superfície de aço, o braço do eletrodo e a tampa da concha devem ser levantados. O carro da concha pode então ser afastado da posição de refinação para que o eletrodo quebrado possa ser removido com segurança usando o guindaste aéreo.
Se uma seção maior se estender acima da tampa da concha, ela deve ser fixada antes de levantar. O eletrodo quebrado deve ser manuseado com cuidado para evitar danificar o braço, a tampa ou outro equipamento do eletrodo.
Quando o eletrodo quebrado não pode ser removido completamente pelo guindaste, ele deve ser levantado o suficiente para permitir que o carro de recolha saia da posição de refinação com segurança. A seção quebrada pode então ser colocada na área segura designada para manuseio adicional.
O princípio fundamental é desligar o fornecimento de energia primeiro, estabelecer uma condição segura de operação e remover o eletrodo quebrado sem expor pessoal ou equipamentos a riscos desnecessários.
2. Vazamento da concha
A condição da concha deve ser monitorada continuamente durante a operação do LRF. Deve ser dada atenção especial a sinais de aquecimento excessivo ou condições anormais no revestimento da concha.
Se for detectado aquecimento anormal, como uma área visivelmente em brasa na parede da concha, o refino deve ser interrompido e medidas adequadas devem ser tomadas para transferir o aço fundido para um local seguro.
Se uma parede de concha desenvolver um vazamento grave durante o refineio, as operações de energia e refino devem ser interrompidas imediatamente e o carro de concha deve ser afastado da posição de refinação quando as condições permitirem. A concha deve então ser manuseada de acordo com o procedimento de emergência estabelecido pela usina, que pode incluir a transferência do aço fundido ou sua descarga na área de emergência designada.
Uma situação mais grave pode ocorrer quando o fundo da concha falha. Nesse caso, o carro da concha deve ser movido para a posição designada para manuseio emergencial. A operação com guindaste deve ser evitada quando a concha vazando pode colocar em risco equipamentos ou pessoal ao redor. O aço fundido restante deve ser descarregado na cova de emergência designada ou em outra área aprovada, de acordo com os procedimentos de segurança da usina.
Portanto, a integridade da concha não é apenas uma questão refratária, mas também uma parte crítica da gestão de segurança do LRF.
3. Vazamento de água de componentes LRF refrigerados a água
Componentes refrigerados a água são amplamente usados em equipamentos LRF. Um vazamento de água em aço fundido ou escória pode criar riscos metalúrgicos e sérios à segurança.
Impacto na Qualidade do Aço
A água que entra no aço fundido pode gerar gás contendo hidrogênio. O aumento de hidrogênio no aço pode contribuir para defeitos metalúrgicos graves, incluindo defeitos relacionados ao hidrogênio, como lascas em graus de aço suscetíveis.
O vazamento de água também pode interferir na atmosfera redutora e de refinação. Pode dificultar a definição da escória redutora necessária e pode afetar negativamente o desempenho da refinação, contribuindo potencialmente para problemas de fundição e defeitos relacionados a gás em tarugos ou outros produtos moldados.
Risco de Segurança
A preocupação mais séria é a interação entre água e aço ou escória fundida. Quando a água fica presa sob material fundido, ela pode vaporizar rapidamente em alta temperatura, causando uma expansão de volume muito grande e potencialmente resultando em uma explosão violenta.
Por esse motivo, a suspeita de vazamento de água deve ser tratada como uma emergência séria, e não apenas como um problema de equipamento.
Sinais de Alerta Típicos
Várias condições anormais podem indicar possível vazamento de água de um componente refrigerado a água por LRF, incluindo:
- Coloração amarelo-esverdeada intermitente nos gases de escape
- Pequenas manchas ou partículas escuras aparecendo na superfície da escória
- Dificuldade para produzir a escória redutora brilhante desejada
- Mudanças incomuns ou rápidas na aparência da escória
Esses sinais devem ser avaliados junto com as condições dos equipamentos e do processo. Os operadores devem seguir os procedimentos de emergência estabelecidos pela usina, em vez de tentar continuar o refino sob suspeita de vazamento de água.
A prevenção é tão importante quanto a resposta a emergências
A segurança eficaz do LRF não depende apenas de como os operadores reagem após o acidente. Condições do equipamento, gerenciamento de refratários, monitoramento de processos, procedimentos operacionais e treinamento do operador desempenham um papel importante na redução dos riscos de acidentes.
Para um LRF integrado a uma fábrica siderúrgica, a segurança deve, portanto, ser considerada desde a etapa de engenharia e instalação até a comissionamento e produção diária.
Engenharia, Comissionamento e Suporte à Produção da LRF
Como contratante chave em mão para EPC para usinas de ferro e aço, o SME Group oferece serviços integrados abrangendo design de processos, fornecimento de equipamentos, instalação, comissionamento, início da produção e suporte técnico e de gestão contínua.
Nossas soluções LRF podem ser integradas a diferentes rotas de fabricação de aço, incluindo conversor, EAF e produção de fornos de indução, de acordo com o processo de produção exigido e as categorias de aço.
Mais importante ainda, nosso envolvimento não termina necessariamente quando a fábrica é comissionada. O SME Group continua a fornecer suporte técnico e serviços de gestão de produção para muitas das siderúrgicas que construímos. Durante a comissionamento e o suporte à produção, trabalhamos com operadores locais e oferecemos treinamento prático sobre operação de equipamentos, controle de processos e resposta a emergências.
O objetivo não é simplesmente ajudar os clientes a operar um LRF, mas desenvolver a capacidade de suas próprias equipes para operar a planta com segurança e responder efetivamente a situações anormais.
Desde engenharia e comissionamento até gestão de produção e treinamento de operadores, o SME Group ajuda os clientes a construir não apenas fábricas de aço, mas também a capacidade operacional necessária para operá-las de forma segura e competitiva.
