Title

COMISSIONAMENTO DE LANÇA DE OXIGÊNIO ROBÓTICA PARA LINGOTAMENTO CONTÍNUO

COMMISSIONING OF ROBOTIC OXYGEN LANCING FOR CONTINUOUS CASTING MACHINE

Authorship

CARDOSO, PEDRO CAETANO; APOLINARIO, GIOVANI DELFIM; HERNANDEZ, EDUARDO DUARTE; FERNANDES, LUCIO MASCARENHAS; TENORIO, LUAN ALVES; BARBOSA, DIOGO GABRIEL

CARDOSO, PEDRO CAETANO

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APOLINARIO, GIOVANI DELFIM

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HERNANDEZ, EDUARDO DUARTE

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FERNANDES, LUCIO MASCARENHAS

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TENORIO, LUAN ALVES

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BARBOSA, DIOGO GABRIEL

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DOI

10.5151/2594-5300-42716

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Abstract

A indústria siderúrgica enfrenta desafios persistentes nas operações de lingotamento contínuo, particularmente na abertura não livre de sistemas de válvula gaveta. O tradicional de lança manual de oxigênio expõe os operadores a riscos extremos — incluindo calor de 1600°C, fumos tóxicos e respingos de metal fundido — além de introduzir variabilidade nos tempos de intervenção e danos ao refratário. Este estudo apresenta uma solução de Robotic Casting Technology (RCT) que automatiza a lança de oxigênio, combinando engenharia de precisão com supervisão humana para melhorar segurança, eficiência e confiabilidade. Por meio de um estudo de caso em uma siderúrgica no Rio de Janeiro, compararam-se intervenções robóticas e manuais, demonstrando que a RCT reduz o tempo médio de lança de oxigênio e diminui significativamente a variabilidade do processo. Uma avaliação de risco Fine-Kinney confirma reduções drásticas na exposição a perigos, com Números de Prioridade de Risco (RPNs) diminuindo ameaças críticas, como vazamento de aço e contato com superfícies quentes. O protocolo padronizado do sistema robótico — que inclui controle automatizado de trajetória, monitoramento em tempo real e confirmações fail-safe — elimina a exposição direta do operador enquanto melhora a repetibilidade.

THE STEEL INDUSTRY FACES PERSISTENT CHALLENGES IN CONTINUOUS CASTING OPERATIONS, PARTICULARLY IN ADDRESSING NON-FREE OPENINGS OF SLIDE-GATE SYSTEMS. TRADITIONAL MANUAL OXYGEN LANCING EXPOSES OPERATORS TO EXTREME HAZARDS—INCLUDING 1600°C HEAT, TOXIC FUMES, AND MOLTEN METAL SPLASHES—WHILE INTRODUCING VARIABILITY IN INTERVENTION TIMES AND REFRACTORY DAMAGE. THIS STUDY PRESENTS A ROBOTIC CASTING TECHNOLOGY (RCT) SOLUTION THAT AUTOMATES OXYGEN LANCING, COMBINING PRECISION ENGINEERING WITH HUMAN OVERSIGHT TO ENHANCE SAFETY, EFFICIENCY, AND RELIABILITY. THROUGH A CASE STUDY AT A RIO DE JANEIRO STEEL PLANT, IT WAS COMPARED ROBOTIC AND MANUAL INTERVENTIONS, DEMONSTRATING THAT RCT REDUCES MEAN LANCING TIME AND SIGNIFICANTLY LOWERS PROCESS VARIABILITY. A FINE-KINNEY RISK ASSESSMENT CONFIRMS DRAMATIC REDUCTIONS IN HAZARD EXPOSURE, WITH RISK PRIORITY NUMBERS (RPNS) DECREASING CRITICAL RISKS LIKE STEEL LEAKAGE AND HOT SURFACE CONTACT. THE ROBOTIC SYSTEM’S STANDARDIZED PROTOCOL—FEATURING AUTOMATED TRAJECTORY CONTROL, REAL-TIME MONITORING, AND FAIL-SAFE CONFIRMATIONS—ELIMINATES DIRECT OPERATOR EXPOSURE WHILE IMPROVING REPEATABILITY.

Keywords

Operação robótica, Lingotamento contínuo, Lança de oxigênio, método Fike-kinney, Redução de custo

Robotic operations, Continuous casting, Oxygen lancing, Fine-Kinney method, Risk reduction in steelmaking