Title

DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS DE PROTEÇÃO CONTRA SUPERAQUECIMENTO DO MOLDE DE LINGOTAMENTO DE PLACAS NA USIMINAS IPATINGA

DEVELOPMENT OF PROTECTION SYSTEMS AGAINST SLAB CASTING MOLD OVERHEATING AT USIMINAS IPATINGA

Authorship

MENDONÇA, ALEXANDRE DE FREITAS GOMES DE; MARÇAL, GILBERTO HENRIQUE DOS REIS; SOARES, GLADISTONE LINCON

MENDONÇA, ALEXANDRE DE FREITAS GOMES DE

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MARÇAL, GILBERTO HENRIQUE DOS REIS

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SOARES, GLADISTONE LINCON

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DOI

10.5151/2594-5300-42721

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Abstract

O molde da máquina de lingotamento é considerado uma das partes mais importantes na produção de placas de aço. Isso porque nele se inicia o processo de formação da pele solidificada que sustentará o núcleo líquido ao longo do corpo da máquina e por promover aspectos fundamentais para a qualidade superficial de placa. Para a solidificação, o molde opera com uma faixa de fluxo de calor de 0,90 a 1,40MW/m2. Com foco na segurança de pessoas e preservação da integridade do molde, dimensiona-se a vazão de água de molde para promover uma variação máxima de 10°C na temperatura da água na região do perímetro quente. Uma falha de extração térmica no molde gera risco de explosão, e a Segurança de Processos aborda metodologia para evitar tal situação. Com esse propósito foram desenvolvidas uma série de barreiras de controle para eliminar falhas humanas, falhas de gestão e falhas tecnológicas. São exemplos dessas barreiras mitigadoras a atualização de procedimentos, desenvolvimento de batentes elétricos no CLP e da lógica antissuperaquecimento do molde. Desde a implantação dessas soluções, não houve ocorrência de superaquecimento do molde na Usiminas Ipatinga.

THE CONTINUOUS SLAB CASTING MACHINE MOLD IS CONSIDERED ONE OF THE MOST IMPORTANT PARTS IN THE STEEL SLABS PRODUCTION. THIS IS DUE THE FACT THAT IT IS THE LOCATION WHERE THE PROCESS OF FORMING THE SOLIDIFIED SHELL THAT WILL SUPPORT THE LIQUID CORE ALONG THE BODY OF THE MACHINE BEGINS AND BECAUSE IT PROMOTES FUNDAMENTAL ASPECTS FOR THE SURFACE SLAB QUALITY. FOR SOLIDIFICATION, THE MOLD OPERATES WITH A HEAT FLUX RANGE OF 0.90 TO 1.40MW/M2. WITH A FOCUS ON THE PEOPLE SAFETY AND PRESERVING THE MOLD INTEGRITY, THE MOLD WATER FLOW IS DIMENSIONED TO PROMOTE A MAXIMUM VARIATION OF 10°C IN THE WATER TEMPERATURE AT THE HOT PERIMETER REGION. A FAILURE IN THERMAL EXTRACTION IN THE MOLD CREATES A RISK OF EXPLOSION, AND PROCESS SAFETY ADDRESSES A METHODOLOGY TO AVOID SUCH SITUATION. FOR THIS PURPOSE, A SERIES OF CONTROL BARRIERS WERE DEVELOPED TO ELIMINATE HUMAN ERRORS, MANAGEMENT ERRORS AND TECHNOLOGICAL FAILURES. EXAMPLES OF THESE MITIGATING BARRIERS INCLUDE UPDATING PROCEDURES, DEVELOPING ELECTRICAL JAMBS IN THE PLC AND MOLD ANTI-OVERHEATING LOGIC. SINCE THE IMPLEMENTATION OF THESE SOLUTIONS, THERE HAS BEEN NO OCCURRENCE OF MOLD OVERHEATING AT USIMINAS IPATINGA.

Keywords

Máquina de lingotamento, Segurança de processos, Barreiras de controle, Antissuperaquecimento.

Continuous slab casting machine, Process safety, Control barriers, Mold anti-overheating logic