Instituto Pensar - A era da Quarta Revolução Industrial: Indústria 4.0

A era da Quarta Revolução Industrial: Indústria 4.0

por editor da steel 360 em 19/07/ de julho de 2018.

Na era da chamada Quarta Revolução Industrial, as fábricas se tornaram "inteligentes", abraçando a Transformação Digital. A "usina siderúrgica do futuro" parece um lugar onde o valor é produzido através da integração das tecnologias capacitadoras da Indústria 4.0 no local de trabalho. Para a indústria de metais, maior conectividade e compartilhamento de dados desempenharão um papel significativo no alívio de uma série de questões apresentadas por sua natureza: de locais remotos e cadeias de suprimento difundidas a mercados flutuantes e ambientes de trabalho potencialmente perigosos.

Essa mudança no modelo de negócios é desencadeada por parceiros inovadores como a Tenova, que trabalha com o objetivo de tornar as fábricas cada vez mais inteligentes e conectadas, oferecer serviços de alto valor agregado, analisando os dados das máquinas para otimizar a produção e ajudar os clientes. para cumprir seus objetivos de negócios. Para obter essas conquistas, a Tenova estabeleceu uma parceria com a Microsoft, cujo objetivo é desenvolver um conjunto de tecnologias e serviços graças à arquitetura complexa habilitada através da plataforma de nuvem Microsoft Azure e aos algoritmos baseados em tecnologias de aprendizado de máquina.

Outra tecnologia de ponta que comprova o DNA inovador da empresa é o Pomini Digital Texturing ™ (PDTTM), uma tecnologia testada e comprovada desenvolvida para texturização de superfície de rolos de laminação. O PDTTM criou novas possibilidades para projetar texturas de superfície avançadas para otimizar o desempenho dos rolos de trabalho e laminadores. Ele também fornece uma ampla gama de acabamentos de superfície, incluindo automotivo e folha de flandres. O PDTTM tem vários benefícios em comparação com outras soluções, que têm limitações tecnológicas e geralmente exigem um processo adicional de pós-acabamento. Os principais benefícios surgem da capacidade de projetar a textura de acordo com cada aplicação, além de sua eficiência e vantagens ambientais.

O processo da Pomini Digital TexturingTM baseia-se na tecnologia de software para gerar a matriz de textura e controlar os lasers de alta frequência para texturização.
O Sistema Digital de Texturização da Pomini incorpora um laser de alta freqüência "pronto para uso", que é controlado pelo "sistema de texturização digital" desenvolvido na Tenova. Garante baixa manutenção e foi comprovada em um grande número de aplicações industriais. O sistema de entrega de fibra óptica permite o posicionamento flexível da cabeça de texturização e evita problemas de foco e alinhamento.

A tecnologia laser é um sistema limpo e eficiente e, embora não seja uma tecnologia nova, está em contínuo desenvolvimento. Este tipo exclusivo de laser de alta freqüência é particularmente adequado para 
troca e controle de software .

Com o processo PDTTM, agora é possível controlar com precisão e de forma independente muitos dos parâmetros de textura da superfície, como rugosidade, contagem de pico e inclinação. Como conseqüência, a qualidade e o desempenho do rolo de trabalho e da folha laminada podem ser otimizados. O processo Pomini Digital TexturingTM demonstrou resultados muito bons na produção; melhora a consistência da textura da superfície e alcança especificações de qualidade que não seriam possíveis com outras tecnologias.

As capacidades do processo PDTTM permitem o design de texturas de superfície com o objetivo de atender aos requisitos de qualidade específicos atuais e também desenvolver texturas inteiramente novas para otimizar a qualidade e o desempenho. O PDTTM também oferece a capacidade de diferenciar produtos com base nos parâmetros de qualidade da textura da superfície.

PolyTEN

A tecnologia limpa, segura e verde é muito eficiente e gera uma quantidade mínima de resíduos. Além disso, a máquina possui recursos de design moderno e componentes de hardware mínimos que otimizam o design para montagem e fabricação, com a maioria da tecnologia residindo no software de controle.

A segurança é primordial na indústria de metais, com os funcionários frequentemente usando grandes máquinas ou trabalhando em locais que apresentam riscos. A Indústria 4.0 pode ajudar a informação relevante para a segurança a ser difundida mais rapidamente e mais amplamente. Os dispositivos podem ser conectados via transmissão móvel a supervisores e centros de controle, decisões rápidas podem ser tomadas e comunicadas, se necessário.

No âmbito das tecnologias da Indústria 4.0, os robôs industriais no local de trabalho são uma oportunidade para melhorar o nível de segurança. Neste contexto, a importante colaboração com a Polytec Robotics - líder mundial em soluções robóticas para a indústria de metais, marca da BM SpA - representa um passo importante no caminho da inovação. A Tenova assinou recentemente um acordo para a implementação e venda de soluções robóticas para siderúrgicas, chamado PolyTEN collection, com o objetivo de melhorar o nível de segurança no local de trabalho e reduzir a duração do ciclo produtivo.
Dentro da coleção PolyTEN, o PolyEye Beesafe é um robô antropomórfico de última geração - parte da plataforma tecnológica da Tenova chamada "No Man on the Floor" - que foi projetada para permitir a operação completa do forno sem trabalhadores no campo. PolyEye Beesafe possibilita visualizar o interior do forno e realizar uma inspeção completa para identificar possíveis problemas e facilitar as intervenções de manutenção preventiva. A manutenção preditiva é assim possível e a segurança é aprimorada.

Sendo a sustentabilidade um compromisso fundamental para a Tenova, a maioria das tecnologias inovadoras é projetada para combinar a necessidade de atender às metas de produtividade dos clientes com o objetivo de reduzir o esgotamento de recursos. As indústrias siderúrgicas estão sempre mais interessadas em aumentar o nível de sustentabilidade ambiental de seus processos produtivos e, em alguns casos, o marco regulatório evoluiu para acelerar essa tendência.

Um exemplo é a China, onde o governo promoveu fortemente a taxa de redução das emissões de CO2 na produção de metal. Como conseqüência, as siderúrgicas chinesas estão começando a aumentar a participação da produção de aço elétrico em comparação com o alto-forno (BF) ou Forno de oxigênio básico (BOF). Essa tendência estimulou o interesse pela Tenova EAF Consteel® Evolution. No último ano, a Tenova conquistou contratos importantes para um total de onze Fornos Elétricos a Arco (EAF) Consteel® Evolution na China.

Texturização Digital Pomini

O sistema Consteel® (e seu aprimorado EAF Consteel® Evolution) é atualmente o sistema mais referenciado que continuamente alimenta e pré-aquece a carga metálica (sucata, ferro-gusa, etc.) para o EAF. O processo de carregamento contínuo é normalmente usado por fornos de arco elétrico que processam grandes quantidades de DRI ou HBI, uma vez que o processamento em lote (carregamento superior por baldes) desses materiais provou ser impraticável; A Consteel® estendeu essa abordagem ao processamento de sucata e ferro-gusa, obtendo a máxima flexibilidade e a compatibilidade ambiental.

O Consteel® alcança a alimentação contínua de sucata por meio de um transportador inercial, que movimenta o refugo de uma seção aberta, usada para carregar (geralmente por guindaste), até o forno, passando por uma seção fechada na qual a sucata está sendo aquecida desloca o gás no sentido oposto, em direção ao sistema de extração de fumaça (FES).

O sistema Consteel® pode usar qualquer tipo de sucata de aço: qualquer matéria-prima metálica que possa ser carregada em um forno de arco elétrico tradicional também pode ser usada em um sistema Consteel®. Em termos de dimensões máximas de sucata, os limites normais especificados pela European Steel Scrap Specification (ou seja, 1,5 × 0,5 × 0,5m) são totalmente compatíveis com as operações da Consteel®.

A grande flexibilidade operacional do processo Consteel® é devida à abordagem de carregamento contínuo generalizado , mas existem várias outras vantagens em comparação com o EAF tradicional. Como a Consteel® 
processa qualquer material de carga com alimentação contínua controlada em um banho plano, sob escória espumante, o uso do tempo disponível e da energia elétrica é otimizado, com o mínimo de perturbação possível da rede elétrica (menos harmônicos e oscilação). permitiu evitar a instalação de uma unidade SVC em vários casos, e as emissões acústicas do processo também são reduzidas pelo mesmo motivo.

O aquecimento por carga metálica conseguido no interior do sistema Consteel® permite uma redução significativa no consumo de energia elétrica, variando de cerca de 40 kWh / tls nas antigas unidades Consteel® a cerca de 70 kWh / tls para as futuras unidades Consteel® EvolutionTM. Um melhor rendimento de carga metálica é um dos benefícios do Consteel® que se tornou aparente somente após sua ampla aplicação industrial: verificou-se que a mudança de um forno clássico balde carregado para forno Consteel® geralmente resulta em uma melhoria de rendimento de cerca de 1%. Isso pode ser explicado com a recuperação de poeira dentro do túnel de aquecimento e com uma menor oxidação de carga devido a descarbonetação mais distribuída.

A descarbonetação distribuída da carga ao longo de todo o tempo ativo também significa uma emissão mais estável de processo de efluente gasoso, permitindo o dimensionamento ideal da planta de extração de fumos primários, provando a condição ideal para um sistema de recuperação de calor adicional, como o pacote iRecovery da Tenova.

A emissão controlada e distribuída de vapores de processo também foi capaz de minimizar a emissão de poluentes possivelmente liberados durante o processamento da sucata. Isso oferece a condição mais conveniente para o cumprimento das regulamentações ambientais cada vez mais rigorosas. O processo contínuo realizado no Consteel® também reduz significativamente a tensão mecânica de todo o equipamento, resultando em uma economia geral de manutenção em comparação com o forno balde carregado equivalente.



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