Com a implementação de diversas tecnologias avançadas, a siderurgia está evoluindo para uma produção mais limpa e eficiente.
Tecnologia de britagem e triagem de sucata
A sucata normalmente consiste em metais ferrosos, metais não ferrosos e não metais. Antes de ser carregada no forno, a sucata deve ser britada e classificada. Esse processo não só permite uma separação eficaz, como também remove a maior parte da tinta e dos revestimentos da superfície da sucata.
Tecnologia de pré-aquecimento de sucata
O pré-aquecimento da sucata pode melhorar a eficiência energética. Tecnologias como fornos elétricos a arco (FEA) de casco duplo, FEA vertical e FEA Consteel são capazes de pré-aquecer. No entanto, devido à baixa utilização de calor residual e aos altos requisitos de manutenção, FEA de casco duplo e verticais são menos utilizados.
O sistema EAF Consteel, com alimentação contínua, oferece diversas vantagens: impacto mínimo na rede elétrica, alimentação confiável e controlável e uso eficiente do calor residual dos gases de combustão. No entanto, também apresenta desvantagens, como vazamento de ar através de vedações dinâmicas, linha de produção extensa e altos custos operacionais.
Tecnologia de Gestão de Dioxinas
A sucata frequentemente contém graxa, tinta, fluidos de corte e outras impurezas. Durante a produção de aço EAF, essas impurezas podem levar à formação de dioxinas, que causam poluição ambiental. Duas abordagens principais são utilizadas para lidar com esse problema: inibição da fonte e inibição da síntese.
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Inibição da fonte: envolve detecção on-line e seleção manual para minimizar ou eliminar resíduos contendo materiais à base de cloro.
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Inibição da Síntese: Envolve resfriamento rápido e a adição de catalisadores ou inibidores para impedir a regeneração de dioxinas. No entanto, este método requer um investimento significativo em equipamentos.
Tecnologia de recuperação de calor residual
A fundição por forno elétrico produz grandes volumes de gases de combustão em alta temperatura e carregados de poeira. Isso representa cerca de 11% — e, em alguns casos, até 20% — do consumo total de energia. Como a operação do forno elétrico é cíclica, o calor recuperado precisa ser armazenado para garantir um uso estável e contínuo, especialmente para geração de energia. Sistemas de armazenamento de calor, como sal fundido ou armazenamento de energia em concreto, são utilizados para capturar e reter esse excesso de calor.
Sistema de dosagem inteligente
A dosagem é um fator-chave que influencia tanto os custos de produção quanto a qualidade do produto na siderurgia por forno elétrico (EAF). Com base nos parâmetros específicos do EAF, nos processos de produção, nas restrições de matéria-prima e na composição química desejada, é desenvolvido um modelo matemático de otimização. Este modelo calcula a estrutura de carga mais econômica utilizando técnicas de programação matemática para alcançar uma dosagem inteligente.
Sistema de Regulação de Eletrodos
Os modernos sistemas automáticos de controle de eletrodos podem ajustar parâmetros para diferentes estágios de fundição, oferecendo tempo de resposta ideal, correção de desequilíbrio trifásico e a capacidade de inserir ou remover reatores. Esses sistemas oferecem controle flexível para se adaptar às condições do eletrodo e do forno de forma eficaz.
Robô de porta multifuncional
Sistemas robóticos avançados agora permitem a substituição automática de sondas em tempo real e a amostragem online. Esses robôs podem medir a temperatura e a atividade de oxigênio no aço líquido e calcular o teor de carbono automaticamente, tudo com a operação de uma única tecla.
Medição Contínua de Temperatura de Poça Fundida
Medir a temperatura do aço fundido é desafiador devido ao ambiente hostil do forno elétrico de fusão (FEA). O sistema de medição de temperatura sem contato desenvolvido pela Universidade de Ciência e Tecnologia de Pequim (USTB) utiliza sensores instalados na parede do forno. Ao injetar gás sensor de temperatura multielemento e analisar seus sinais, o sistema consegue medir e prever com precisão as temperaturas da poça de fusão.
Detecção e controle de escória de espuma
A escória de espuma desempenha um papel fundamental na produção de aço EAF, isolando o aço fundido do ar, cobrindo o arco, reduzindo a perda de calor radiante e melhorando a conversão de energia elétrica em térmica. O controle eficaz da espessura e do tempo de retenção da escória de espuma é essencial durante o período de fusão para garantir a eficiência energética e o desempenho ideais da fundição.
Análise Online de Gás de Fornalha
Os modernos sistemas de análise de gases EAF podem medir a temperatura, a vazão e as concentrações de CO, CO₂, H₂, O₂, H₂O e CH₄. Ao integrar esses dados a modelos de controle, esses sistemas avaliam a utilização de energia química, o desequilíbrio carbono-oxigênio, os riscos de explosão e o desempenho da ventilação. Eles também suportam o controle dinâmico da entrada de oxigênio para garantir a combustão completa.
Controle Inteligente de Todo o Processo EAF
Os dados do processo são coletados de vários sensores, incluindo análise de gases de escape, harmônicos elétricos e monitores de corrente/tensão. Um banco de dados histórico do processo é usado para identificar os cenários passados mais relevantes em condições operacionais e de carga semelhantes. O sistema então determina a estratégia de processo ideal com baixo custo e tempo de fusão curto.
