O processo de produção
O nosso processo de produção está claramente estruturado e concebido de forma eficiente.
Nesta página, mostramos-lhe como produzimos aço perfilado que poupa recursos.
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- Processo de produção
O parque de sucata da SWT.
A sucata é a matéria-prima
A nossa matéria-prima mais importante para a produção de perfis de aço é a sucata de aço.
O nosso aço perfilado é produzido a partir de 100% de sucata. Provém de um raio de 300 km à volta da nossa fábrica – sustentável, eficiente e regional.
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Logo na entrega, verificamos as cargas de camiões e comboios quanto a possíveis contaminações. Após esta verificação, a sucata é levada para o nosso parque de sucata, onde começa a linha tecnológica de processamento de aço.
O nosso parque de sucata é maior do que dois campos de futebol. Com a sua capacidade de armazenamento, garante o fornecimento contínuo de matéria-prima à nossa siderurgia, que necessita de cerca de 3.500 t de sucata todos os dias.
Pinças e ímanes gigantes enchem os cestos de sucata com uma mistura de diferentes tipos de sucata. Cada cesto de sucata tem uma capacidade de enchimento de aproximadamente 110 m³. O transporte dos cestos de sucata é feito por veículos ferroviários telecomandados. O veículo ferroviário segue então para a comporta do pavilhão do forno. Esta é a porta de entrada para a nossa moderna aciaria elétrica.
A siderurgia elétrica.
Bem-vindo à unidade de fundição
A sucata é fundida no forno de arco voltaico de corrente contínua para posterior processamento. Consumimos tanta energia como uma cidade com 100.000 habitantes.
A próxima estação é o forno panela. Aqui, produzimos o tipo de aço encomendado pelo cliente através da adição de agentes de liga.
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Para a produção de uma carga de aço líquido, o conteúdo de dois cestos de sucata é carregado no forno elétrico. Para fundir a sucata, necessitamos de energia elétrica e química. O nosso forno elétrico funciona segundo o princípio de corrente contínua e produz aproximadamente 120 t de aço líquido em 50 minutos. A entrada de energia é feita através de um elétrodo de grafite com um diâmetro de 750 mm. O vaso do forno tem um diâmetro de 6,5 metros e está equipado com queimadores de gás natural-oxigénio para apoiar o processo de fusão.
Durante a fusão da sucata, a escória é gerada permanentemente na chamada fase de banho raso. Este importante subproduto é separado do aço e transformado por um prestador de serviços externo num importante material de construção de substituição.
Após atingir a temperatura de vazamento de aproximadamente 1.620 °C, o aço líquido é vertido para uma panela de aço. Começa então o ajuste da composição do aço no forno-panela. Para isso, são retiradas amostras da fusão de aço e analisadas no espetrómetro.
Dependendo da qualidade do aço, são adicionadas ligas. Além do ajuste da análise, a temperatura de fusão é ajustada finamente no forno-panela. Para isso, três elétrodos com um diâmetro de 400 mm funcionam segundo o princípio de corrente alternada. No final do tratamento na panela, há uma fusão pronta para a fundição, que é transferida para a máquina de lingotamento contínuo.
A fundição.
Na máquina de lingotamento contínuo, o aço líquido é distribuído por quatro veios e fundido em perfis brutos (Beam Blanks) num processo contínuo. Os Beam Blanks solidificados são cortados em comprimentos entre 4,50 e 11,50 metros para as etapas de produção subsequentes.
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No nosso pavilhão de fundição, encontram-se a máquina de lingotamento contínuo, bem como as instalações para os revestimentos refratários das panelas de fundição e distribuidores.
Um guindaste de ponte de 190 t eleva a panela de fundição com 120 t de aço líquido do carro de transporte de aço e insere-a na torre giratória da panela. A rápida troca das panelas garante o nosso funcionamento contínuo de fundição. Enquanto a torre da panela gira, o tubo de sombra é purgado e a panela de fundição é trocada. Assim que a posição final é alcançada, o tubo de sombra é novamente acoplado à panela de fundição cheia.
O aço líquido flui da panela através do tubo de sombra, que protege o aço do oxigénio atmosférico, para o distribuidor. Quando a panela está vazia, a escória restante é vazada e a panela é limpa para ser preparada para o próximo uso.
Podemos fundir o aço em dois tipos diferentes de vazamento.
Para aços que não são suscetíveis ao oxigénio atmosférico, usamos a fundição de fluxo livre. Através de bicos refratários precisamente dimensionados, uma quantidade definida de aço flui do distribuidor para as chamadas coquilhas. Estas são as formas de fundição para o aço líquido. Estas coquilhas são tubos de cobre elaboradamente fabricados que correspondem às dimensões do bloco bruto desejado.
Para aços que precisam ser protegidos do oxigénio atmosférico, usamos a fundição coberta. O aço líquido flui do distribuidor através de bicos de imersão para a coquilha. Na coquilha, a superfície é protegida por pó de fundição. O fluxo de aço do distribuidor para a coquilha é regulado por um sistema de corrediças.
A coquilha é intensamente arrefecida com água para remover o calor do aço líquido. Na forma de fundição, forma-se uma casca de veio, que é guiada para baixo através da câmara de arrefecimento por um sistema de rolos. Através da adição de pó de fundição ou óleo de fundição, garantimos um endurecimento uniforme da casca externa do veio. Ao mesmo tempo, evitamos que o aço líquido adira à parede da coquilha. Sensores na coquilha monitorizam o nível do espelho de vazamento. Os resultados da medição aparecem diretamente nos ecrãs dos veios de fundição individuais, bem como nos monitores na estação de controlo. Neste ponto, todos os dados importantes para a nossa gestão eficiente do processo são reunidos. Acima de tudo, regulamos aqui a velocidade de vazamento dependente do nível de enchimento das coquilhas.
Os veios solidificados na câmara de arrefecimento são agora transportados pelos endireitadores. Eles endireitam cada veio do seu raio de 8 m. Em seguida, os veios de aço endireitados chegam à instalação de corte. Neste ponto, máquinas de corte a maçarico automáticas prendem-se ao veio. Elas separam-no em comprimentos encomendados pela laminagem com um corte exatamente retangular. O processo de corte é monitorizado por um sistema informático. Os blocos cortados são transportados pelo manipulador de transporte transversal e por transportadores de rolos como carga quente com aproximadamente 600 °C diretamente para a nossa laminagem. Em alternativa, os perfis de pré-bloco chegam ao nosso armazém, onde são armazenados temporariamente até serem necessários no laminador.
A capacidade da nossa moderna máquina de fundição contínua é de cerca de 150 toneladas de perfis de pré-bloco por hora.
Os nossos perfis de pré-bloco têm uma forma invulgar, os chamados „Beam Blanks“. Produzimos diferentes formatos destes. Através dos Beam Blanks, reduzimos o nosso trabalho de deformação no laminador e reduzimos os pontos nas gaiolas de laminação.
O laminador de perfis.
Na linha de aço perfilado, o aço transforma-se em perfil
A linha tecnológica do nosso laminador começa no forno de aquecimento. Os Beam Blanks, ou seja, os perfis de pré-bloco da siderurgia elétrica, podem ser alimentados ao forno em linha direta com calor residual da máquina de fundição contínua ou em estado frio a partir do armazém.
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No forno aquecido a gás natural, os Beam Blanks são aquecidos a temperaturas de 1.250°C. Após a remoção do forno, o Beam Blank é libertado de aderências oxidadas num lavador de carepa por meio de água de alta pressão. Em seguida, os Beam Blanks são alimentados ao processo de laminação.
É realizado na nossa linha de aço perfilado, que é uma das linhas de laminação de aço perfilado mais modernas da Europa. A sua capacidade situa-se, dependendo da forma e do tamanho do aço perfilado, entre 70 e 200 toneladas por hora.
Na linha de laminação de perfis de aço, os perfis de aço são fabricados no processo de laminação duo, bem como no processo de laminação universal. A linha de laminação de perfis de aço funciona em modo de inversão. Durante este processo, a barra de perfil é guiada em vários “pontos” para a frente e para trás através dos rolos equipados com calibres. Em alternativa, os rolos funcionam segundo o processo universal.
Gaiolas de laminação individuais dão a forma
A instalação de laminação consiste em três grupos de gaiolas de laminação dispostas em sequência: Uma gaiola preliminar, o chamado Break Down, um grupo intermédio em tandem, composto por três gaiolas de laminação, bem como um grupo de acabamento, composto por duas gaiolas de laminação. Ao passar por estas gaiolas de laminação, a secção transversal da barra de laminação é cada vez mais adaptada à secção transversal do produto final. A responsabilidade por isso é a deformação mecânica nos espaços entre os rolos, os chamados calibres.
No desbastador, o Beam Blank original é transformado num pré-perfil. Isso acontece em várias passagens reversíveis, alternando para a frente e para trás. Os dois cilindros do desbastador são acionados por um motor elétrico com uma potência de 4.400 kW. O processo de produção
A gaiola preliminar é seguida pelo grupo em tandem, cujas três gaiolas estão dispostas em curtos intervalos em sequência. A barra de laminação encontra-se simultaneamente em todas as três gaiolas durante a deformação. Também no grupo em tandem é trabalhado de forma reversível. Após cada passagem, a distância entre os rolos é reduzida para alcançar uma redução da área da secção transversal. Após a última passagem, a barra de laminação chega ao grupo de acabamento, no qual são fabricadas as dimensões finais exigidas.
Através da constante redução da secção transversal, as barras de laminação com um comprimento até 100 metros são laminadas a partir de Beam Blanks inicialmente com até 11,5 metros de comprimento. Na gaiola de acabamento, as vigas de aço recebem a sua forma final. Os processos nas gaiolas de laminação são basicamente controlados por computador. Assim, o trabalho dos nossos laminadores concentra-se hoje primariamente em atividades de controlo e monitorização.
Elevada flexibilidade e desempenho graças à conversão
Os rolos são as nossas ferramentas para a deformação do aço. Na nossa oficina de torneamento de rolos, fabricamo-los nós próprios a partir de esboços de rolos até um peso de 22 toneladas ou retrabalhamos os rolos desgastados durante a utilização na linha de laminação. Para tal, utilizamos tornos de rolos controlados por CNC. Ao lado da linha de laminação encontra-se o pavilhão de conversão, no qual preparamos os rolos e as gaiolas de laminação para a seguinte laminação. Para que possamos alcançar elevados desempenhos de laminação através de tempos de conversão rápidos e flexíveis, devemos trabalhar de forma extremamente exata. Realizamos a troca de gaiolas em todos os grupos de gaiolas num tempo inferior a 20 minutos. Pouco tempo após a conversão, o novo perfil é laminado.
Arrefecimento e medição
Após o processo de formação, as barras de laminação ainda com cerca de 950°C de temperatura passam por uma instalação de medição, na qual a geometria do perfil é verificada por meio de laser em vários pontos definidos. Com uma velocidade de quase 10 metros por segundo, as barras de laminação passam por este dispositivo de medição de perfis. Na mesa de rolos em frente ao leito de arrefecimento, elas são travadas. Lá, são retiradas amostras de material para a análise final nos laboratórios de ensaio e nas oficinas do nosso departamento de qualidade.
Em seguida, as barras de laminação são empurradas para o leito de arrefecimento com 100 metros de comprimento, que liga a linha de laminação ao endireitamento. Através de movimentos de elevação da parte móvel do leito de arrefecimento, as barras de laminação quentes são transportadas passo a passo sobre o leito de arrefecimento. Durante este processo, elas arrefecem com a ajuda da convecção do ar até uma temperatura de endireitamento de cerca de 80°C.
Qualidade do aço intensamente testada
No nosso departamento de qualidade, verificamos as amostras de material individuais com diferentes processos de amostragem. Realizamos estas amostragens de acordo com as normas aplicáveis e com base nos requisitos individuais dos clientes. Os processos de teste utilizados por nós são, por exemplo, o ensaio de tração e o ensaio de flexão por impacto. Todos os testes são parte integrante do nosso sistema de gestão certificado e integrado.
O endireitamento.
Aço perfilado alinhado e cortado com precisão
Na máquina de endireitar, vários rolos de endireitamento reduzem as tensões internas nos varões laminados, resultantes da laminação e do arrefecimento, através de pressão direcionada.
Este processo é realizado com a mais moderna tecnologia de endireitamento. O produto final são varões laminados endireitados, em conformidade com as normas, que saem da máquina de endireitar a uma velocidade de até 6 metros por segundo.
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Na próxima etapa, os varões laminados são agrupados em camadas de serra numa cama de recolha. Em seguida, são transportados por transportadores de rolos para a instalação de serra. Na instalação de serra a frio, os varões laminados são cortados com precisão centimétrica no comprimento desejado pelos nossos clientes.
Os perfis cortados em comprimentos contratuais chegam finalmente às instalações de empilhamento automáticas.
Os resíduos de material resultantes do corte, como aparas e pontas, são recolhidos em contentores e reciclados internamente.
Neste ponto, o ciclo de produção fechado do nosso aço perfilado torna-se evidente.
A logística.
Preparação para a expedição mundial
Empilhamos os perfis cortados à medida de forma variável e automática em pacotes, utilizando várias instalações de empilhamento. Estes são pesados, centrados e amarrados com cintas de aço nas linhas de amarração. Durante este processo, etiquetamos cada pacote com informações específicas do cliente.
O pavilhão de expedição e o armazém de expedição
Após a linha de amarração, os pacotes de perfis chegam às grelhas de transferência no pavilhão de expedição. Dependendo do pedido do cliente, são feitas marcações de cor e estampagens. O nosso sistema logístico assistido por computador garante que os pacotes são carregados imediatamente, conforme a encomenda. O pavilhão de expedição tem uma capacidade de armazenamento de 2.500 t.
Além disso, dispomos de um armazém exterior onde podemos armazenar mais 10.000 t de perfis de aço prontos para expedição. Os nossos produtos são transportados por comboio e camião até ao cliente. Em ambos os casos, o carregamento é feito com gruas magnéticas. Através de calços e sistemas de cintas, garantimos a segurança do transporte.
A nossa empresa de transporte ferroviário (EVU)
Por razões de sustentabilidade e proteção ambiental, preferimos o transporte ferroviário. Por isso, operamos a “Empresa de Transporte Ferroviário Stahlwerk Thüringen (EVU)”. Para transportes internos, está disponível uma rede ferroviária de 28 km de comprimento.
A nossa EVU inclui locomotivas diesel com controlo remoto por rádio, bem como vagões de mercadorias.
Entregamos parte da nossa produção com a nossa EVU. No regresso, os nossos comboios transportam geralmente sucata, que depois abastece a nossa produção de aço com nova matéria-prima.
