Title

MODERNIZAÇÃO DO PROCESSO DE MANUTENÇÃO DAS LANÇAS DE INJEÇÃO DE CARVÃO PARA ALTO FORNO

MODERNIZATION OF THE MAINTENANCE PROCESS FOR BLAST FURNACE COAL INJECTION LANCES

Authorship

CARMINATI, FÁBIO ARPINI; ASSUMPÇÃO, RAPHAEL

CARMINATI, FÁBIO ARPINI

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ASSUMPÇÃO, RAPHAEL

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DOI

10.5151/2594-5327-42013

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Abstract

A lança do sistema PCI (Pulverized coal injection) no alto-forno é um componente essencial para seu funcionamento, sua manutenção envolve uma série de etapas, desmontagem, inspeção, corte, solda, e implica num custo significativo para a Usina. Seu principal componente, tubo central, por onde o carvão moído é transportado, produzido em aço inoxidável austenítico, possui custo de aquisição elevado, sendo assim de suma importância a otimização de sua aplicação, minimizando as perdas de partes novas durante o processo de manutenção. Este trabalho analisou a viabilidade técnica de alteração do processo de soldagem utilizando para a manutenção desta lança, passando de um processo de soldagem manual, GTAW (Gas Tungsten Arc Welding, também conhecido como TIG) com adição de material, para o processo GTAW automático, sem adição de material utilizando um cabeçote orbital. Foi analisada sua posição de soldagem e considerada a repetição desta mesma posição de soldagem nas manutenções subsequentes, com a análise micrografia da junta soldada, constatou-se que a repetição desta posição de soldagem não traz prejuízo a qualidade da junta soldada sendo segura sua execução num mesmo ponto, padronizando a posição e tamanho de troca da ponta da lança, possibilitando a redução da perda de sobras de tubos.

THE PULVERIZED COAL INJECTION (PCI) LANCE IN THE BLAST FURNACE SYSTEM IS A CRITICAL COMPONENT FOR ENSURING OPERATIONAL RELIABILITY. ITS MAINTENANCE INVOLVES MULTIPLE STEPS—INCLUDING DISASSEMBLY, INSPECTION, CUTTING, AND WELDING—AND REPRESENTS A SIGNIFICANT COST TO THE RESPONSIBLE OPERATIONAL SECTOR. THE LANCE’S PRIMARY COMPONENT, THE CENTRAL TUBE, WHICH CONVEYS THE PULVERIZED COAL, IS MANUFACTURED FROM AUSTENITIC STAINLESS STEEL AND ENTAILS A HIGH PROCUREMENT COST. CONSEQUENTLY, OPTIMIZING ITS SERVICE LIFE AND MINIMIZING THE LOSS OF NEW MATERIAL DURING MAINTENANCE IS OF STRATEGIC IMPORTANCE. THIS STUDY ASSESSED THE TECHNICAL FEASIBILITY OF MODIFYING THE WELDING PROCESS EMPLOYED IN THE MAINTENANCE OF THE LANCE, TRANSITIONING FROM A MANUAL GAS TUNGSTEN ARC WELDING (GTAW) PROCESS WITH FILLER METAL TO AN AUTOMATED GTAW PROCESS WITHOUT FILLER METAL, USING AN ORBITAL WELDING HEAD. THE WELD POSITION WAS EVALUATED, AND THE FEASIBILITY OF REPRODUCING THIS SAME WELD POSITION IN SUBSEQUENT MAINTENANCE CYCLES WAS CONSIDERED. METALLOGRAPHIC ANALYSIS OF THE WELDED JOINT CONFIRMED THAT REPEAT WELDING AT THE SAME LOCATION DOES NOT ADVERSELY AFFECT WELD INTEGRITY, VALIDATING THE SAFETY AND RELIABILITY OF STANDARDIZED WELD POSITIONING. THIS STANDARDIZATION FACILITATES CONSISTENT TIP REPLACEMENT AND CONTRIBUTES TO THE REDUCTION OF MATERIAL LOSS FROM UNUSED TUBE SECTIONS.

Keywords

GTAW, Aço Inoxidável Austenítico, Soldagem Autógena Orbital.

GTAW, Stainless Steel, Orbital Autogenous Welding