REDIMENSIONAMENTO DE UM ELEVADOR DE CANECAS PARA TRANSPORTE DE CAIS EM UMA

ACIARIA

THIAGO ALBERT CORREIA DOS SANTOSORIENTADOR: FRANCISCO JOSÉ ALVES LIMA

Recife, abril de 2011.

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Caracterização do Problema

Os elevadores de canecas são transportadores que possibilitam a elevação de materiais a granel de uma maneira econômica empregando pequenos espaços físicos. Este movimentador de cargas pode ser do tipo contínuo ou centrífugo e as canecas podem estar presas a correntes ou correias. É uma máquina de manutenção fácil e barata, com rápida troca das peças de desgaste.

Uma das aplicações comuns deste tipo de máquina é nas siderúrgicas que empregam cais virgens como agentes formadores de escória. Na situação estudada, os cais são descarregados através de caminhões em um transportador vibratório que alimentará o Elevador de Canecas por meio de uma moega. A cal, após o processo de elevação, é armazenada em silos para posterior alimentação de uma série de transportadores de correia que descarregarão o material em um cestão.

O elevador de canecas estudado é utilizado na Aciaria da Siderúrgica Gerdau Açonorte e é do tipo centrífugo com canecas presas a correntes através de abraçadeiras.

No manuseio da cal, devem ser tomados cuidados de segurança, pois o contato com a pele humana causa queimaduras e a aspiração do particulado em suspensão pode causar problemas respiratórios. Devido a isso, os transportadores de cal devem ser projetados de modo a propiciar uma manutenção com baixas freqüências e baixos tempos de permanência em contato com o material.

Analisando o perfil de paradas da máquina, percebe-se que ocorre uma freqüente quebra de abraçadeiras, elos da corrente e parafusos de fixação das canecas. Além disso, é comum o entupimento de cal na moega de alimentação do elevador de canecas. Ocorre também, como conseqüência da parada do elevador de canecas, a possibilidade de parada de todo o processo produtivo da Aciaria, pois a adição de cales é o agente causador da redução dos teores de fósforo do aço e evita aumento do consumo de energia elétrica, eletrodos e refratários em Fornos elétricos a Arco, utilizados na Gerdau Açonorte.

O presente projeto visa realizar um redimensionamento do elevador de canecas, analisando os pontos críticos de falha da máquina e propondo soluções para melhorar a eficiência e diminuir a freqüência de manutenção no equipamento.

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1. Objetivos e Metas

1. Objetivos Gerais

Espera-se, ao final do presente trabalho, propor soluções de engenharia para melhorar a eficiência de um elevador de canecas, gargalo do sistema de adição de cales da Aciaria da Gerdau Açonorte.

2. Objetivos Específicos

Redimensionamento da corrente de elos do elevador de canecas;

Redimensionamento do tipo de caneca empregada;

Redimensionamento das abraçadeiras de fixação das canecas nas correntes;

Redimensionamento do tipo de motoredutor utilizado;

Verificação da viabilidade econômica de mudanças do tipo de fixação ou posicionamento do apoio das abraçadeiras.

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2. Metodologia e Estratégia de ação

Para o redimensionamento do elevador de canecas, serão coletadas inicialmente informações como a altura de elevação, a capacidade de elevação desejada e características do material como peso específico, granulometria, abrasividade, capacidade de corrosão, higroscopia e ângulo de repouso do material nas canecas. Além disso, serão estudados os detalhes técnicos do elevador de canecas atualmente utilizado na Gerdau Açonorte através da análise de desenhos técnicos, manuais do fabricante da máquina e planos de manutenção do equipamento.

Após a coleta das informações, será feita uma pesquisa em livros, catálogos técnicos de fabricantes de elevadores de canecas e em normas técnicas aplicáveis buscando informações sobre este tipo de equipamento. Serão comparadas as características da máquina atualmente utilizada com as descrições citadas no material coletado para a verificação de possíveis erros de concepção da máquina.

Uma planilha eletrônica será elaborada com intuito de facilitar os cálculos de dimensionamento do tipo de canecas, correntes e demais componentes do equipamento. Espera-se assim, encontrar oportunidades de melhoria na máquina atualmente utilizada e assim, propor soluções viáveis economicamente para alguns dos problemas de desempenho do equipamento.

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3. Resultados e Impactos Esperados

Após o estudo, espera-se obter uma solução viável economicamente para a redução da freqüência de manutenção da máquina devido à diminuição da quebra de peças por fadiga ou sobrecarga, obtendo assim, a redução do custo de manutenção da máquina. A solução esperada deve ser a mudança de alguns dos componentes mecânicos do equipamento, o que deve vir acompanhado de um estudo sobre as vantagens deste investimento.

Outro resultado conseqüente é a redução do tempo de parada da Aciaria devido a problemas no Elevador de Canecas. Além disso, com a melhora do sistema de adição de cales como um todo, espera-se aperfeiçoar a desfosforação do aço e reduzir o consumo de energia elétrica, eletrodos e refratários em Fornos elétricos a Arco, efeitos causados pela ação de cais no processo.

Como vantagem na segurança das pessoas, ainda pode-se pontuar a redução do risco de lesões devido ao contato da pele humana com os tipos de cais virgens graças à menor frequência de exposição do mantenedor no equipamento.

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4. Conclusões

Com este trabalho, espera-se encontrar soluções para alguns dos problemas do equipamento através do redimensionamento deste tipo de máquina e obter com isso, um documento de comparação com o manual técnico do elevador de canecas. Busca-se assim, contribuir para o melhoramento contínuo dos processos, que é uma das principais filosofias da Gerdau Açonorte.

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5. Referências Bibliográficas

SCREW CONVEYOR CORPORATION. Bucket Elevators For a Variety of Applications. Hammond, Indiana: 2001.

FÁBRICA DE AÇOS PAULISTA S.A. Manual de Transportadores de Correia FAÇO, São Paulo-SP: FDE, 1990.

RUD CORRENTES INDUSTRIAIS LTDA. Sistema MK para elevadores de caneca. Mogi das Cruzes-SP: 2010.

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ANEXO I

Cronograma de Atividades

Atividades:1- Catalogar referências2- Estudo de material referente ao elevador de canecas empregado

atualmente.3- Comparação entre os dados obtidos na literatura com a situação atual.4- Criação de planilha eletrônica e redimensionamento dos diversos

componentes5- Análise dos Resultados6- Escrita da Monografia

Tabela 1. Exemplo de Cronograma das Atividades (06/03 - 31/05)

Semanas

Atividade 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

123456

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PROJETO DE FINAL DE CURSO

De acordo:

Assinatura do Discente

Assinatura do(a) Orientador(a)

Recife: _____ / _____ / _____

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