Nova tecnologia desenvolvida pela UFMG aumenta produtividade na indústria do aço

Modificar o padrão de escoamento do aço no molde para diminuir a produção de placas de mistura durante o processo de lingotamento contínuo: esse foi o objetivo de Fernando Foneca Torres, Renata Alves Elias e o professor Roberto Parreira Tavares, pesquisadores do Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais da UFMG.

A equipe criou uma peça para ser usada dentro do molde que forma as placas de aço, que permite diminuir o tamanho das placas de mistura, aumentando com isso a produtividade na indústria siderúrgica. As perdas com esse problema podem chegar a US$ 150 mil por ano, dependendo da empresa e da diversidade dos aços produzidos.

Segundo dados da indústria siderúrgica, a produção desse tipo de placa comercialmente desqualificada pode alcançar 3,5% em relação ao volume total produzido - índice considerado significativo no setor.

Processos
A produção do aço tem várias etapas. Na fase final de fabricação ocorre a transformação do aço do estado líquido para sólido. O processo de lingotamento contínuo é a tecnologia para a solidificação mais utilizada pelas indústrias atualmente. Nessa etapa, o aço fica em um recipiente revestido de refratório denominado panela, que pode comportar até 300 toneladas de aço líquido.Dali ele vai para o distribuidor que alimenta o aço líquido nos moldes que formar as placas de largura e espessura variadas.

O processo de lingotamento opera continuamente, isto é, as panelas estão constantemente abastecendo o distribuidor, que, por sua vez, vai alimentando os moldes. No entanto, a produção do aço que abastece as panelas não é contínua. "Os equipamentos que produzem tal aço fazem isso com intervalos de 30 a 60 minutos aproximadamente", diz Tavares. "Conforme o tipo de aplicação, o aço possui teores diferentes de carbono e de demais elementos".

Em indústrias que fabricam vários tipos de aço, durante a troca da panela dois tipos do produto com composições diferentes entram no distribuidor e no molde e formam as chamadas placas de mistura (que tem composição química mais homogênea). Essas placas não podem ser comercializadas porque não atingem qualidade suficiente para os chamados usos nobres - como na indústria automobilística em que há restrições severas para sua composição. "A saída é vender essa placa de mistura por um preço inferior para aplicações menos rigorosas ou reaproveitar como sucata no próprio processo siderúrgico. De todo modo, sempre ocorre uma perda", observa o pesquisador.

Mudanças
Para reduzir a formação de placas e, portanto, aumentar a produtividade do aço na siderurgia, os pesquisadores da UFMG começaram a estudar mudanças na maneira como o aço líquido escoa no distribuidor, diminuindo o tamanho das placas de mistura.

"Depois de fazer osbervações relativas ao escoamento do aço ao longo de todos os equipamentos, constatamos que, para alcançar reduções ainda mais significativas no comprimento das placas de mistura, seria interessante mudar a forma como o aço escoa no interior do molde", diz Tavares.

A partir dessa conclusão, foi criado um dispositivo que modifica o padrão de escoamento do aço líquido no interior do molde, resultando numa redução de até 20% no comprimento da placa de mistura. "É uma peça refratária a ser posicionada no topo do molde, introduzida no seu interior nos instantes de troca de panelas, cotnendo aços diferentes, interferindo positivamente na maneira como o aço escoa e resultando em placas de mistura de comprimento menor, que é o que interessa à indústria", esclarece o professor

Economia
A indústria do aço é a maior consumidora de energia em todo o mundo. Segundo Tavares, os gastos com energia representam aproximadamente 40% do custo de produção do aço. Ao diminuir a formação de placas heterogêneas ou com composição química variadas, reduz-se o desperdício de energia na produção do material. Dispositivos que minizam a formação de placas de mistura, como o desenvolvido pela UFMG, representam uma solução eficiente e inovadora para aumentar a produtividade e otimizar processos na siderurgia.

O Brasil possui 25 usinas produtoras de aço. A capacidade instalada para a produção de aço bruto é de 37 milhões de toneladas por ano. Diante desse cenário, os pesquisadores da UFMG pretendem licenciar a tecnologia.

(Com Sebrae)