Instrumentação e análise de gases para as indústrias metalúrgica, siderúrgica e de fundição
Instrumentação e análise de gases para as indústrias metalúrgica, siderúrgica e de fundição
A questão do desempenho energético nas indústrias metalúrgica, siderúrgica e de fundição é crucial para que o sector possa ter êxito na sua transição energética. É possível utilizar uma série de instrumentos de mediçãoe de análise adequados(análise de gases, medição da pressão, medição do caudal, medição da temperatura, medição do nível) para realizar economias de energia e reduzir a fatura energética e a pegada de carbono. Poupar e otimizar o consumo de energia de cada processo está ao alcance de qualquer fabricante.
Instrumentação e análise de gases para as indústrias metalúrgica, siderúrgica e de fundição
Os instrumentos de medição da Fuji Electric apoiam as empresas metalúrgicas em todas as fases do seu processo de fabrico, de modo a :
No forno de sinterização, os pós das matérias-primas (minérios, calcário e água) são submetidos ao calor para produzir uma peça compacta. As peças passam pelo forno a diferentes temperaturas, depois são arrefecidas e finalmente calibradas para obter a forma desejada. Neste processo, é necessário controlar a temperatura no interior do forno e controlar a relação ar-combustível e as emissões nocivas.
O forno de coque converte o carvão em coque através de um processo de destilação seca. O coque é um combustível obtido através da pirólise de hulha (a 1100°C) num forno de coque, ao abrigo do ar, durante várias horas. Para otimizar este processo, o controlo da combustão e a monitorização dos gases de escape são essenciais.
A torre de arrefecimento, ou sistema de arrefecimento de coque seco (CDQ), arrefece o coque incandescente até uma temperatura adequada para o transporte. Trata-se de um sistema de recuperação de energia. Durante o processo de aspersão de água, o calor emitido pelo coque incandescente é recuperado e utilizado para produzir eletricidade ou vapor. É necessário controlar os gases, CO eH2, para evitar explosões durante o arrefecimento.
O alto-forno transforma o minério de ferro aglomerado em ferro fundido líquido. O minério de ferro e o coque são carregados por cima. O ar quente (1250°C), soprado para a base do alto-forno, reage com o coque e o carvão pulverizado para formar um gás redutor que absorve o oxigénio do minério de ferro. Simultaneamente, é criado o calor necessário para a fusão dos minérios reduzidos. Durante este processo, são geradas grandes quantidades de gases (CO eCO2). Para obter o melhor desempenho do alto-forno, é necessário controlar a qualidade do ferro fundido, controlar a combustão do forno e monitorizar as emissões de gases.
O ferro fundido é vertido no conversor, que contém sucata metálica. O oxigénio puro é soprado sobre o banho de metal para queimar o excesso de carbono e as impurezas. O resultado é o aço líquido, conhecido como "aço selvagem". Não há necessidade de gerar calor adicional, uma vez que o calor gerado durante a oxidação é soprado para o conversor. Os gases de combustão produzidos no conversor são reutilizados para gerar eletricidade ou para aquecimento no processo de laminagem. Para conseguir uma transformação óptima do ferro fundido em aço líquido, é necessário monitorizar o processo de descarbonetação e a quantidade de oxigénio insuflado.
Os desgaseificadores a vácuo são instalados em muitos altos-fornos e siderurgias para melhorar a pureza do aço . A desgaseificação é um processo metalúrgico que envolve a adição de uma quantidade de alumínio antes do aço e, em seguida, a injeção de árgon no aço fundido para reduzir o teor deH2,02 e N2 e eliminar determinadas inclusões não metálicas.
O aço fundido descarbonetado no conversor é injetado numa panela e transportado para o equipamento de vazamento contínuo para ser fundido (placa, bilete ou bloco). O gás árgon é vertido na panela para evitar a oxidação do aço fundido. É necessário monitorizar o oxigénio para garantir que não existe oxigénio no interior da panela.
Instrumentação para a máquina de vazamento contínuo
As placas de aço são aquecidas no forno de reaquecimento (800°C a 1000°C), de modo a ficarem suficientemente moles para serem laminadas. O controlo da combustão é necessário para levar o metal a uma temperatura que permita a sua transformação em condições óptimas de qualidade, produtividade e eficiência energética, reduzindo simultaneamente as emissões poluentes.
A placa é aquecida num forno a 1200°C para tornar o metal mais maleável. De seguida, é desbastada e esticada por esmagamento progressivo entre os cilindros do laminador. A tira de aço é transformada em bobinas ou chapas de 1,2 a 20 milímetros de espessura. As bobinas são depois objeto de uma segunda redução a frio para obter um produto tão fino como uma folha de papel (até 0,1 milímetros de espessura).
