Tecnologia de medição para a indústria siderúrgica

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Siderurgia integrada

O aço é um dos materiais mais importantes para quase todos os setores, na engenharia civil, na construção de máquinas e ferramentas e na engenharia de precisão. Devido às condições severas do processo e à enorme demanda por energia e matérias-primas, a otimização dos processos de produção é altamente priorizada. A qualidade do produto e a reprodutibilidade dos lotes são de extrema importância, pois reduzem o custo do processo. Os processos de produção siderúrgicos exigem uma tecnologia de medição robusta que seja capaz de detectar falhas de maneira confiável e, ao mesmo tempo, manter a relação custo-benefício do processo em vista.

Quando os processos de produção necessitam de soluções confiáveis, você pode confiar na tecnologia de medição WIKA.

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Sinterização

Produtividade e eficiência
Com a sinterização, uma mistura de minérios finos, coque, materiais de processo reciclados e outros agregados é preparada, através da fusão, para uso posterior no alto forno afim de garantir a permeabilidade do gás para os gases redutores.

Para o processo de sinterização, o controle da capa de sinterização e seu queimador associado e a temperatura no forno são cruciais. Um forno perdido pode resultar na parada completa do processo e em temperaturas flutuantes que afetam a qualidade do produto que está sendo produzido.

A WIKA possui um portfólio de instrumentos de medição de alto desempenho que são adaptados para as tarefas de medição de plantas de sinterização.

Plata de coque

Custo benefício e qualidade
Na planta de coque, o carvão é convertido em coque por aquecimento do lote de mistura de carvão preparado, na ausência de ar, a uma temperatura de 1.000 a 1.300 °C por um período de 16 a 30 horas. O coque, como agente redutor, tem um grande impacto na relação custo benefício do processo e na qualidade do produto final.

Desafio: A qualidade do coque é determinada pela mistura de diferentes tipos de carvão.

A fim de alcançar ótimas condições de processo nas plantas de coque, a pressão e a temperatura do forno no caso de fornos individuais são monitoradas individualmente. Na fábrica de coque, as células de carga de alta precisão asseguram uma mistura controlada dos diferentes tipos de carvão para obter a composição da receita desejada. Nossos instrumentos de medição, que são adaptados precisamente às exigências respectivas, garantem um processamento suave das vastas quantidades de matérias-primas.

Planta “Pellet”

Produtividade e eficiência
Pellets são pequenas bolas de minério de ferro que são usadas na produção de aço. Elas são feitas com uma tecnologia que utiliza o pó que é produzido durante a extração de minério. O processo de granulação combina a mistura da matéria-prima e um tratamento térmico que queima os pellets verdes e macios em circuitos fechados. A matéria prima é enrolada em uma bola e depois queimada em um forno de grelha móvel para pelotizar as partículas em uma bola dura.

A WIKA oferece instrumentação de processo durável e de alta qualidade para a produção de pelotas da mais alta qualidade.

Alto forno

Alta confiabilidade para alta disponibilidade
Durante o processo do alto forno, o sinter ou os pellets, além do minério, coque e cal, servem para ligar os constituintes indesejados do minério na escória e também reduzem a temperatura de fusão do ferro. Eles são alimentados pela parte de cima no alto-forno, enquanto o ar comprimido quente é introduzido das tuyères (tubos) na parte inferior. Agentes redutores auxiliares ou combustíveis como carvão, óleo combustível, gás natural ou outras fontes também podem ser injetadas a partir do fundo do forno.

O monitoramento da pressão e temperatura do combustível, bem como o monitoramento da pressão do gás de alto-forno, são de extrema importância para fornecer dados de consumo e operação normalizados para os controles do processo. O monitoramento eficiente da temperatura permite a detecção antecipada de possíveis falhas no sistema. Os termopares WIKA provaram ter uma detecção de temperatura rápida e confiável. Outro desafio na operação de alto forno é o monitoramento da mídia de resfriamento.

Planta de ferro reduzida direta

Segurança do processo
O ferro reduzido direto (FRD), é uma forma alternativa de produzir ferro, essa forma foi desenvolvida para superar as dificuldades dos altos fornos convencionais. A FRD é implementada com sucesso em várias partes do mundo usando tecnologia de gás natural ou carvão. Por um lado, o processo FRD é muito eficiente em termos energéticos, por outro lado, mais ganhos de energia podem ser obtidos se o material quente for imediatamente transferido para uma operação de fusão de FEA (FEA = forno elétrico de arco). Desta forma, o calor do processo de redução direta de ferro reduz o custo de fusão do FRD no FEA, reduzindo significativamente os custos de energia.

O hidrogênio representa um desafio especial do processo FRD. A WIKA oferece sensores especiais de pressão e temperatura para aplicações de hidrogênio para garantir o bom funcionamento do processo FRD.

Forno básico a oxigênio

Garantindo a qualidade do aço
O ferro gusa produzido no alto forno é utilizado na fase líquida nas siderúrgicas, onde é convertido em aço bruto nos conversores. Aqui, o carbono contido no ferro gusa é queimado por sopro de oxigênio puro. Uma tendência importante na metalurgia do aço é o aumento dos tipos de aço, levando em conta a crescente flexibilidade das usinas siderúrgicas, além de que a melhoria da logística nas siderúrgicas continua sendo um desafio permanente. Nos conversores de aço, os elementos residuais contidos no ferro gusa que incomodam, como o carbono, o silício, o enxofre e o fósforo, são removidos no forno básico a oxigênio (FBO) por sopro de oxigênio. Ao fazer isso, temperaturas de até 1.700 ° C são geradas no conversor.

O resfriamento eficiente e seguro do sistema do conversor é indispensável. Aqui, os elementos de medição de vazão WIKA combinados com os transmissores de pressão diferencial são usados, de modo que as temperaturas de entrada e saída são registradas por meio de sensores de temperatura.

Forno elétrico a arco

Energia e eficiência de matéria prima
Os aços a base de sucata são recuperados no forno elétrico a arco. Depois de carregar o forno, o processo de fusão começa com a ignição do arco. Usando lanças e / ou sistemas de queimadores e injetores na parede do forno, a introdução das misturas de oxigênio e combustível / gás ocorre para acelerar a fusão e reduzir a necessidade de energia elétrica. Através do monitoramento da pressão do combustível, temperatura e valores de fluxo, o consumo normalizado e os dados operacionais são fornecidos para os controles do processo. Os instrumentos de medição de vazão e sensores de pressão e temperatura da WIKA realizam essa tarefa de controle de forma confiável e precisa.

Forno Ladle

Melhorando o grau de pureza
Fornos Ladle em aciarias são utilizados em metalurgia secundária para o tratamento de aço líquido. O aço fundido é ainda dessulfurizado e ajustado para produzir o grau de aço desejado pelo cliente.

A cobertura do forno Ladle é geralmente revestida com materiais refratários e resfriada a água. Para garantir o funcionamento ideal do forno Ladle, o duto de exaustão, os braços de eletrodos e o cabeamento também são resfriados. Para isso, uma pressão de água suficiente e uma temperatura correta de entrada de água são cruciais.

Graças à sua robusta tecnologia de medição, nossos termômetros de resistência e sensores de pressão são ideais para monitorar a água de resfriamento. Os sensores de pressão podem ser instalados de forma rápida e fácil devido às suas dimensões compactas.

Planta de fundição contínua

Para as mais altas demandas
No processo de fundição contínua, o aço líquido flui do Ladle através do distribuidor para os moldes. O ladle preenchido de aço é suspenso em uma torre rotativa que pode conter duas caldeiras de fundição. Na operação de fundição, os métodos de monitoramento térmico e de pressão são usados para detectar escape local de aço líquido ou para detecção de penetração.

A fim de evitar a penetração, é essencial detectar o perfil de temperatura no molde de fundição para que o desenvolvimento de fissuras possa ser determinado. Para este propósito, os termopares são embutidos nos lados estreitos e largos do molde para que eles mostrem um perfil de temperatura bidimensional de todos os lados do molde. Para determinar a dissipação de calor no molde são medidas, a temperatura da água de resfriamento na entrada e na saída e também a quantidade líquido refrigerante.

A WIKA leva em consideração as duras condições de operação das fundições de aço com produtos extremamente robustos. Eles apresentam alta resistência contra choques, oscilações de temperatura e vibração, alta proteção contra ingresso de grau de proteção e também excelentes características de EMC.

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