Processo de Fabrica§£o Belgo 50 e Belgo 60 - EcivilUFES .a§os provenientes da mat©ria-prima

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  • Processo de FabricaoBelgo 50 e Belgo 60Processo de FabricaoBelgo 50 e Belgo 60

  • A segurana de uma edificao estdiretamente ligada qualidade dosprodutos utilizados e sua corretaaplicao pela mo-de-obra contra-tada.

    Uma das formas de auxiliar o usurioa obter esta segurana com a divul-gao de normas tcnicas sobre aespecificao desses produtos e oscuidados principais exigidos namanipulao dos mesmos.

    O objetivo da Belgo dar este auxlioatravs da divulgao das etapas prin-cipais de produo do ao, desde a matria-prima at o produto final, e o trabalho dos laboratrios qumicoe de ensaios mecnicos, onde sorealizados os ensaios para acompa-nhamento da produo e liberaodo produto. Estes vo garantir o aten-dimento s exigncias das Normas.

    Tambm so tratadas aqui as carac-tersticas principais da Norma NBR7480 "Barras e fios de ao destina-dos a armaduras de concreto armado" publicada pela ABNT (AssociaoBrasileira de Normas Tcnicas), e queespecifica os aos de categoria CA25,CA50 e CA60.

    Introduo

  • Matria-prima

    Aciaria

    Laminao

    CA50 Soldvel

    Trefilao

    Especificaes e Caractersticas

    Massa linear

    Caractersticas Mecnicas

    Ensaio de trao

    Caractersticas Mecnicas

    Dobramento

    Nervuras, Entalhes e Gravao

    1. ABNT NBR 7480 Barras e fios de ao destinados a armaduras de concreto armado.

    2. ABNT NBR 6118 Projeto e execuo de obras de concreto armado Procedimento.

    3. ABNT NBR 6152 - Materiais metlicos Determinao das propriedades mecnicas trao Mtodo

    de ensaio.

    4. ABNT NBR 6153 Produtos metlicos ensaio de dobramento semiguiado Mtodo de ensaio.

    ndice

    Especificaes

    1

    2

    5

    8

    9

    10

    11

    13

    16

    19

  • 1

    Matria-prima

    Existem vrios tipos de matrias-primasdisponveis para a fabricao do ao.Todavia, devido ao seu menor custo,maior disponibilidade, e por ser reci-clvel, a matria-prima bsica para aproduo de barras e fios de ao paraarmadura de concreto a sucata.Esta sucata, rigorosamente seleciona-da, constituda por retalhos de cha-pas metlicas, cavacos de usinagem,latarias de carros usados, peas de ao e ferro de equipamentos emdesuso, e outros.

    A utilizao de sucata gera um produtofinal de melhor desempenho na construo civil. Os elementos qumicosresiduais normalmente existentes emmaior porcentagem na sucata, taiscomo nquel, cromo e estanho, entreoutros, fazem com que se obtenhammateriais com caractersticas mecnicasmais altas quando comparados comaos provenientes da matria-primaminrio de ferro.

    A sucata recebida separada por tipo(pesada, leve, cavaco de ao, cavacode ferro, chaparia) e armazenada emlocais especficos. A sucata devida-mente preparada para utilizao,sendo que as de menor densidade soenviadas para prensagem, aumentando,assim, seu peso especfico e melho-rando o rendimento energtico doforno eltrico de fuso. Outras matrias-primas utilizadasdurante o processo so: Ferro gusa, que um produtosiderrgico obtido atravs da reduodo minrio de ferro, e tem a funo de adicionar carbono, ferro e silcio ao produto. O carbono e o silcio soimportantes fontes de energia para o processo, atravs de sua oxidaogerada aps o sopro de oxignio.

    Ferroligas: (ferro mangans, ferrosilcio-mangans, ferro silcio etc.) utilizados para ajuste da composioqumica do ao e conferir as caracters-ticas mecnicas necessrias. Cal: atua como escorificante,retendo as impurezas do metal e formando a escria, e tambm atuan-do na proteo do refratrio do fornocontra ataques qumicos. Oxignio: utilizado para reduzir o teor de carbono do ao e diminuir o tempo de fuso, sendo esta umafonte de calor para o processo.

    Em todo o mundo o processo de fa-bricao de aos para a construocivil similar. Esta similaridade referente a:

    Processos de fabricao Matrias-primas utilizadas (sucata,

    gusa e outros) Equipamentos de Aciaria,

    Laminao e Trefilao.

    Matria-prima

  • 2

    AciariaAciaria

    Fluxo de Produo da Aciaria

    A transformao da sucata em ao, na forma de tarugos prontos para laminar, feita na Aciaria onde estolocalizados os equipamentos: FornoEltrico e/ou Panela e Mquina deLingotamento Contnuo. O forno eltricoresponde pela transformao dasmatrias-primas em ao lquido e o lingotamento contnuo por transformarao lquido em tarugos, tambm deno-minados de palanquilhas ou billets.A primeira etapa de fabricao o carregamento do forno. Sucata, gusa e outras matrias-primas so colocados

    em grandes recipientes denominadoscestes.A proporo dos materiais carregadosest indicada no processo de fabricaopara cada tipo de ao a ser fabricado.O carregamento realizado atravs daabertura da abboda do forno, commovimento no sentido horizontal, e daabertura inferior do cesto. nesta etapa que gerado o nmero dacorrida que acompanhar o produto ato trmino de fabricao, cujo nmeroserve para a sua rastreabilidade.

    1 Sucata2 Colocao no Cesto e Pesagem3 Carregamento do Forno4 Vazamento de Ao5 Forno Panela6 Ligotamento Contnuo7 Tesoura8 Leito de Resfriamento

  • 3

    Terminada a operao de carregamento,a abboda fechada e o forno ligado.Os eletrodos de grafite, ligados energia eltrica, so abaixados e seaproximam da sucata. Atravs da passagem de corrente eltrica forma-do um arco eltrico que gera energiatrmica e funde a sucata e os outrosmateriais. A temperatura do ao lquidoatinge o valor aproximado de 1.600 C. Aps a fuso feito um primeiro acertona composio qumica. O ao lquido vazado para uma panela e enviadoao Forno Panela, equipamento este utilizado para homogeneizar tempera-tura e composio qumica do aolquido e eliminar impurezas. No Forno Panela so retiradasamostras e enviadas ao laboratrioqumico para anlise. A amostra tem sua superfcie lixada paratorn-la plana, e colocada em um Espectrmetro ptico de Emisso.Este aparelho, acoplado a um computador, analisa a amostra edetermina a composio qumicasimultnea de, no mnimo, 14 elementos.Do recebimento de cada amostra at a

    sada do resultado final da anlise sogastos 3 minutos.Atravs de meio eletrnico o laboratrionotifica os resultados da anlise para oforno, onde os tcnicos processam osajustes necessrios na composioqumica. Novas amostras podem serenviadas para anlise qumica at aobteno de produto que obedea sespecificaes qumicas estabelecidas. O ao lquido pronto transferidopara a etapa final do processo da aciaria, que o lingotamento contnuo, onde so produzidos ostarugos, barras de ao com seoquadrada e comprimento de acordocom a sua utilizao. A panela de aolquido iada sobre o lingotamento, e aberta a vlvula existente em suaparte inferior para a transferncia domaterial para o distribuidor e destepara as lingoteiras de seo quadradados veios do lingotamento.

    AciariaForno Eltrico a Arco

  • 4

    As lingoteiras so de cobre e refrige-radas externamente com gua. Nelastem incio o processo de solidificaodo ao, atravs da formao de uma fina casca slida na superfcie do material. Aps a passagem pelalingoteira existe a cmara de refrige-rao, onde feita a asperso degua diretamente sobre a superfcieslida e ainda rubra do material, auxiliando a solidificao do mesmoat o ncleo.

    Aciaria

    Lingotamento Contnuo

    Durante a solidificao do material ummecanismo que trabalha com movimentode oscilao (vai e vem) injeta leo nasparedes internas da lingoteira e faz comque o material solidificado no cole nassuas paredes e siga at o rolo extrator.A seguir o material cortado em compri-mento de acordo com as necessidadesda laminao, dando origem aos tarugos.O corte feito por tesouras ou pormaarico. Aps o corte os tarugosseguem para o leito de resfriamento.

    No leito de resfriamento os tarugospassam por inspeo, para verificaodimensional (arestas, romboidade, tortuosidade) e defeitos superficiais (trincas, bolhas etc.).Aps aprovao os tarugos so identifi-cados com o nmero da corrida earmazenados, de forma a impedir misturaou enfornados a quente na laminaopara aproveitamento de sua temperatura.

  • 5

    LaminaoLaminao

    Fluxo de Produo da Laminao

    Forno de Reaquecimento

    1. Forno de Reaquecimento

    2. Laminador

    3. Leito de Resfriamento

    4. Corte Final

    5. Passagem/Embalagem

    6. Produto Acabado

    7. Bobinadeira

    8. Rolo

    Empurrador

    Tarugo

    Boca de Entrada

    Paredes RefratriasQueimadores

  • 6

    Para a fabricao do Belgo 25 e Belgo50 os tarugos so colocados no fornode reaquecimento e aquecidos a umatemperatura de aproximadamente1.200 C. No interior do forno dereaquecimento um mbolo empurradoros direciona atravs da boca de entradapara dentro do forno. No caminho em direo boca de sada, os tarugos recebem calor dosqueimadores. O tempo de permannciadentro do forno varia de 30 minutos a1 hora, dependendo do tarugo ter sidoenfornado a quente ou a frio.Ao atingirem a boca de sada, ummbolo lateral empurra o tarugoaquecido para fora do forno e umacalha transportadora o direciona aolaminador.O processo de laminao divididoem trs etapas: desbaste, preparaoe acabamento.Os tarugos entram no trem desbastadoronde so pressionados, sucessivamente,entre cilindros, sofrendo reduo em sua seo, com o conseqenteaumento de comprimento. Do desbasteo tarugo segue para o trem preparadoratravs de uma calha transportadora. No trem preparador novos desbastesso realizados e o tarugo comea aadquirir o formato de barra laminada.

    , entretanto, no trem acabador que dada a forma final da barra laminada.No ltimo passe, ao passar pelapresso de dois cilindros, a barrarecebe a marcao das nervuras e asgravaes da bitola nominal e donome "BELGO 50", dando origem aoCA50. Para o CA25, no ltimo passe dado o acabamento liso na barra, jque normalmente este material ofer-tado liso ao mercado. A laminao pode dar origem a produtos em barras e em rolos. As barrasso cortadas por uma tesoura mecnica,