Title

AUTOMAÇÃO DO FORNO DE TRATAMENTO TÉRMICO DE CHAPAS GROSSAS DA ARCELORMITTAL INOX BRASIL

AUTOMATION OF STAINLESS PLATES THERMAL TREATMENT FURNACE ARCELORMITTAL INOX BRASIL

Authorship

Gonçalves, Carlos Roberto; Souza, Denício Oliveira de; Silveira, Geraldo Magela da; Barcelos, Gláucio Barros; Silva, José Carlos Rosa da; Silva, Roberto de Almeida; Carvalho, Ronei Rodrigues de; Diniz, Vivaldo Geraldo; Andrade, Luiz Otávio Mazoni; Hoyos, Erick Lao; Langer, Licinio Gama e Silva; Maurício, Douglas Moraes

Gonçalves, Carlos Roberto

I am this author

Souza, Denício Oliveira de

I am this author

Silveira, Geraldo Magela da

I am this author

Barcelos, Gláucio Barros

I am this author

Silva, José Carlos Rosa da

I am this author

Silva, Roberto de Almeida

I am this author

Carvalho, Ronei Rodrigues de

I am this author

Diniz, Vivaldo Geraldo

I am this author

Andrade, Luiz Otávio Mazoni

I am this author

Hoyos, Erick Lao

I am this author

Langer, Licinio Gama e Silva

I am this author

Maurício, Douglas Moraes

I am this author

DOI

10.5151/2594-5335-15611

Downloads

Abstract

No final do ano de 2005 foi detectada uma demanda adicional de 5 kt/ano de chapas grossas de inox da empresa, demanda esta que excedia à capacidade existente da planta que era limitada pelo Forno de Tratamento Térmico de Chapas Grossas - FTT, gargalo da produção. Para atingir a nova capacidade de produção foi necessário uma repotenciação no FTT que consistiu no aumento da sua capacidade térmica, reforma dos seus principais equipamentos e do leito de resfriamento de chapas grossas e a automação do processo. Para atender os novos requerimentos de potência térmica, todos os queimadores do forno foram trocados por outros de maior potência. Para atender os novos requerimentos de operação e controle de processo e garantir os resultados de qualidade dos produtos e a segurança do equipamento, foi necessário desenvolver um novo sistema de automação e controle. Anteriormente, a operação e controle do forno eram manuais, utilizando-se de equipamentos tecnologicamente ultrapassados e obsoletos, que apresentavam deficiências e não ofereciam segurança à operação. Por exemplo, não existiam chamas piloto nos queimadores, o que provocava risco de formação de bolsas de gás caso ocorresse falhas nos mesmos. A solução de automação e controle foi baseada em um sistema integrado que consiste de: um sistema supervisório para a operação e supervisão do processo; coletor de dados para o PIMS, um PLC para o controle de combustão e intertravamento do forno; inversores de freqüência, softstarters e relés digitais para o controle e acionamento de máquinas elétricas; uma nova instrumentação para a medição e controle e uma rede de comunicação para a integração de todos os equipamentos e sistemas. Foram investidos R$ 2.020.000,00 e o projeto foi implantado em junho de 2008. Como resultados e benefícios do projeto, podemos citar: automação do processo, atualização tecnológica, estabelecimento de controles precisos e domínio do processo, integração ao PIMS existente da ArcelorMittal, diminuição dos tempos de processo, aumento da produtividade, aumento no IF em 5,5% e aumento do OEE do equipamento em 6,2%. Tendo a média de produção no terceiro trimestre de 2008 aumentado de 24,4 kt/ano para 28,6 kt/ano.

By the end of year 2005 an increasing of stainless plates demand of 5kt/year was detected which was above the existing plant’s capacity where was limited by the Thermal Treatment Furnace - FTT, the production bottleneck. In order to achieve the new production capacity a FTT revamping was necessary, mainly the furnace thermal capacity increasing, the main equipments renewing, the plate cooling bed renewing and the process automation. In order to achieve the thermal power requirements all burners were replaced by new ones of higher power. In order to achieve the new operational and process control requirements, guarantee the products quality results and the equipment safety a new automation and control system was developed. Anteriorly the furnace operation and control were manual with obsolete and inefficient equipments with no safety operation. For instance, the main burners have no pilot burners with a risk of gas hazardous atmosphere formation, in case of burners failure. The automation and control solution was based an integrated automation system which consists of: an scada system for process operation and supervision, PIMS data collector , a PLC for furnace combustion control and interlocking, VVFs, sofstarters and digital relay to drive and control AC motors; a new field instrumentation for measurement and control and a network communication system to integrate all systems and equipments. The total investment amount was US$ 1.020.000,00 and project was commissioned in June 2008. The project’s results and benefits are: process automation, technological renewing, process lead time reduction, productivity increasing, availability increasing of 5.5%, equipment OEE increasing of 6.2%. The production was increased in average from 24.4 kt/year to 28.6 kt/year in third quarter of 2008.

Keywords

Forno de tratamento térmico; Automação; Sistema de controle digital.

Thermal treatment furnace; Automation; Digital control system.