O documento discute a instalação de dois Sistemas de Granulação e Mistura Intensiva na Usiminas para permitir o uso de mais minério ultrafino em suas plantas de sinterização. O projeto inclui engenharia, obras civis, equipamentos mecânicos e elétricos, automação e treinamento. A Usiminas também está criando um grupo de automação para desenvolver um Plano Diretor de Automação para padronizar e melhorar a eficiência de suas operações.

1. automação, criando centro de excelência em cada das tecnologias", finaliza Borim.
Novidades tecnológicas e plantas green também no Brasil
Uma tendência que precisa ser levada em conta na extração de minério de ferro ao redor do
mundo é que a parcela de minério fino e ultrafino vem aumentando continuamente. As
plantas de sinterização existentes não foram planejadas para processar eficientemente
grandes quantidades de minério em frações abaixo do tamanho padrão. O IMGS – intensive
mixing and granulation ou Sistema de Granulação e Mistura Intensiva da Siemens VAI foi
projetado para permitir que uma porção mais elevada de pellet feed seja inserida
diretamente na sinterização sem afetar negativamente a produção. Esta solução, que pode
ser instalada tanto em plantas novas quanto nas já existentes, permite que uma mistura
perfeitamente homogênea da matéria prima seja alcançada, resultando um sínter de alta
qualidade e um processo de sinterização estável. Atualmente, a Usiminas está em processo
de substituição parcial do minério de ferro comprado pelo minério obtido em seu próprio
complexo de extração no sudeste do Brasil. As minas da Usiminas irão gerar uma grande
porcentagem de minérios ultrafinos, os quais normalmente teriam de ser pelotizados antes
de abastecerem um alto forno.
A fim de permitir que mais de 25% de minério ultrafino (tamanho de grão: < 0,1 mm)
sejam utilizados nas plantas de sinterização já existentes na empresa, um tratamento
especial da mistura de minério é necessário. Por esse motivo, a empresa decidiu instalar
dois Sistemas de Granulação e Mistura Intensiva, que vão processar a mistura de minério
para a planta de sinterização nº 3 de Cubatão/SP e para as plantas nº1 e nº2 de
Ipatinga/MG. A produção total das três plantas de sinterização é de aproximadamente sete
milhões de toneladas de sínter por ano. O escopo do projeto da Siemens VAI inclui a
engenharia completa, obras civis, montagem e fornecimento de equipamentos mecânicos,
elétricos, de automação e utilidades. O equipamento mecânico irá abranger dois
misturadores intensivos equipados com removedor de vapor, correia transportadora e
sistemas de transporte pneumático, além de sistemas de despoeiramento secundário.
Os tambores de granulação existentes serão modificados para assegurar uma melhor
granulação da matéria prima misturada. Serviços de assessoramento para a construção,
comissionamento, operação assistida, além do treinamento de pessoal, também serão
fornecidos. Embora atualmente algumas empresas se utilizem de credenciais ecológicas
como mero instrumento de marketing, outras vão além desta "maquiagem verde" e
realmente investem, tomando as iniciativas na direção da sustentabilidade. Mais que
necessário, já que estudos realizados para a Siemens VAI pela Boston Consulting BCG e
informações da International Energy Agency apontam que a indústria siderúrgica consome
aproximadamente 20% da energia industrial gerada no mundo e é responsável por 30% das
emissões industriais de CO2. "Mesmo num ambiente recessivo como o atual, com reduções
na força de trabalho e quedas de produção, a prioridade gerencial é se podemos nos dar o
luxo de não investir em esforços focando em proteção ambiental", comenta Walter Saito,
gerente de vendas MT EA da Siemens VAI Metals Technologies. Desde o início da Revolução
Industrial nos fins de 1800, as concentrações de CO2 aumentaram cerca de 30% devido às
emissões humanas a partir de combustíveis fosseis.
Os 17 anos mais quentes medidos nos últimos 50 anos até 2007 ocorreram durante os
últimos 20 anos. Dependendo do grau das medidas de redução das emissões de CO2
implementadas em escala global, os especialistas estimam que as temperaturas mundiais
devam aumentar entre 2ºC até 7ºC no final do século. Como aproximadamente 20
gigaJoules – GJ são necessários para produzir uma tonelada de ferro gusa, a produção de
uma tonelada de aço na rota do alto forno/convertedor BOF libera uma media de 1,8 ton. de
CO2 na atmosfera. Emissões de dióxido de carbono no mercado de créditos custam
aproximadamente US$ 30 por tonelada: aumentam o preço de cada tonelada de aço em
torno de US$ 60. Apesar da queda nos preços do aço, o custo da carga do CO2
provavelmente vai permanecer. Assim, existe um vínculo muito claro entre eficiência
energética, redução de CO2 e custos menores e trabalhar com essa visão interligada é
chamado de "green steel making". A matéria prima é o principal custo na produção do aço, e
os custos da energia envolvida computam mais de um terço destes custos. "É obvio que a
energia mais barata é aquela que não se usa. Portanto, maior eficiência na geração,
transmissão e uso da energia é um fator decisivo na redução de custos", pontua Saito. Um
estudo da Siemens VAI comparou a energia consumida pelos produtores integrados
mundiais em cada passo ao longo da cadeia de produção, da redução do ferro até a
laminação. Pode ser demonstrada uma diferença média de 20% na energia total consumida
entre os piores desempenhos (países CIS) e os melhores desempenhos (Europa e modernas
plantas chinesas). Esta diferença varia nas fases individuais da produção; por exemplo, 27%
em redução do ferro e 78% em aciaria.
A diferença de 20% entre os piores e melhores desempenhos equivale a 600 milhões de
toneladas de emissões de CO2 por ano. Em outras palavras, se todas as siderúrgicas
tivessem a eficiência energética dos melhores produtores, isto resultaria nesta
impressionante marca de redução de CO2. A aplicação das melhores tecnologias pode
reduzir o consumo nas siderúrgicas em dois a três GJ por tonelada de aço. Então, é lucrativo
ser eficiente energeticamente. Saito lembra que a ThyssenKrup CSA é uma empresa de
padrão top class mundial e se encaixa entre as empresas citadas acima com os melhores
desempenhos. A Aciaria LD da TK CSA foi totalmente fornecida pela SVAI e ali as melhores
práticas em vigor garantem o máximo desempenho da planta no que se refere à energia
consumida. Alguns poderão alegar sobre a situação financeira da TK CSA, mas isto nada tem
a ver com sua performance e muito mais a ver com o agravamento do cenário econômico na
Europa e nos Estados Unidos, que sinaliza a queda dos preços das placas no futuro, somado
a um momento turbulento em que o setor enfrenta aumento de custos, queda de preços e
concorrência de importados Inovações em aciaria LD, com convertedores a sopro de
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2. oxigênio, são processos onde se atingem enormes economias de energia e a SVAI lidera
este campo – emissões primárias e secundárias de poeira reduzidas a níveis antes
inatingíveis em aciarias a oxigênio, recuperação de gás rico em CO do convertedor reduz a
sua queima, a poeira e a emissão de CO2, e gera economia. Soluções amplas de reciclagem
e utilização de derivados não somente beneficia o meio ambiente, mas também são
lucrativas para os produtores do aço. Aciarias com perdas quase zero não são mais um
sonho, mas uma alternativa viável.
A Siemens VAI Metals Services Ltda. pratica o que se define como Value Added Service,
onde a remuneração se baseia na produção garantida em função da continuidade no
processo siderúrgico. É o contrato com a TK CSA, por exemplo, por 15 anos, em torno de €
700 milhões. É com certeza é um caso único no mundo e se tornou possível graças a uma
sofisticada engenharia financeira que significou uma contribuição substancial para a redução
do montante do capital empregado. Contratos similares, de menor prazo e montante, estão
em execução também para a CSN e Gerdau Açominas, entre outros. Aproximadamente um
quarto do portfólio de equipamentos eletromecânicos da SVAI é dedicado a atividades de
negócio ambientais. Em programas atuais de P&D, novas soluções são continuamente
geradas. Evidentemente aqui se trata de uma combinação da tecnologia do processo aliada
à automação que permite otimizar este mesmo processo inovador – de outra forma estes
novos processos jamais sairiam do papel e se transformariam na realidade atual ofertada ao
mercado. Assim, não é possível dissociar a dependência do processo metalúrgico da
automação, este não existiria sem a outra, e o inverso não se aplica. "Em termos de
desafios do setor de Metals, gostaria também de abordar a indústria de alumínio – temos
atualmente em execução o fornecimento do laminador tandem a frio para alumínio da
Novelis em Pindamonhangaba/SP. A fábrica, que é a maior em laminados de alumínio do
Hemisfério Sul com a produção de 400 toneladas por ano, recebeu investimentos de US$
300 milhões para aumentar sua capacidade em 50%. A partir de 2013 será possível produzir
até 600 mil toneladas de chapas de alumínio para atender a crescente demanda do mercado
sul americano, garantindo suprimento no médio e longo prazos.
O principal setor a ser atendido será o de fabricação de latas para bebidas, que tem crescido
cerca de 10% ao ano. A expansão implica em adicionar um equipamento de laminação a frio
aos dois já existentes (objeto deste contrato com a Siemens), um centro de fundição e um
forno para seu laminador a quente", ressalta o gerente da Siemens. A Novelis é um exemplo
de empresa que se diferencia pelo desenvolvimento de produtos inovadores, como materiais
de trocadores de calor, chapas automotivas, latas de bebida e recipientes semirrígido;
modelagem de processos de formação para aplicações como produtos automotivos e de lata;
desenvolvimento e a otimização de ligas visando a propriedades aprimoradas, incluindo
força, formabilidade e resistência à corrosão; tecnologias avançadas de tratamento e de
revestimento de superfícies.
Para viabilizar esta estratégia, o processo de laminação é equipado com o estado da arte em
sistemas de automação para atingir a mais alta performance no que diz respeito a
produtividade e qualidades como a tolerância da espessura da chapa, comprimento fora de
espessura, superfície e planicidade da chapa, essenciais para utilização na fabricação de
latas de alumínio. "A Novelis é a maior produtora de laminados de alumínio e a líder na
reciclagem de latas de bebidas, sendo que anunciou um compromisso de reduzir
significativamente suas emissões de carbono e a de seus clientes – ela definiu uma meta de
aumentar a utilização de materiais reciclados para 80% em tudo que produz. Este
compromisso de sustentabilidade requer foco intenso na expansão do uso de materiais
reciclados, aumentando a reciclagem pós-consumo de produtos de alumínio e acelerando o
desenvolvimento de ligas com alto conteúdo reciclado. Portanto, seu processo produtivo só
vai cumprir esse objetivo se responder adequadamente a todas as demandas de qualidade
no processamento – e a SVAI está contribuindo para dar sustentação a estes compromissos,
seja com modelos de processo em redes neurais, seja com acionamentos e motores de alta
eficiência energética", finaliza Walter Saito.
Usiminas desenha Plano Diretor de Automação
Fundada em 1962, a Usiminas é um dos maiores grupos siderúrgicos e a maior produtora de
aços planos da América Latina, possuindo duas usinas siderúrgicas, em Ipatinga / MG e
Cubatão / SP, somando capacidade de produção de 9,5 milhões de toneladas/ ano. A
empresa também atua na mineração, logística, beneficiamento e distribuição do aço onde é
líder deste segmento. A Usiminas não tem um Plano Diretor de Automação – faz com que as
necessidades de investimento sejam passadas por cada área do Grupo e priorizadas em uma
reunião com a área de Engenharia de Investimento. "Enxergamos a necessidade de ter um
PDA então a empresa está-se adaptando, criando um grupo de Automação dentro da
Engenharia que terá, entre outras funções, definir o Plano Diretor de Automação para os
próximos anos", conta Guillermo Martin, gerente geral de Engenharia de Automação
Usiminas. Segundo ele, a empresa tem unidades altamente automatizadas como LTQ 2 e
Máquina de Lingotamento 3, mas ainda equipamentos com baixo nível de automação como a
Decapagem 1, em Cubatão. A equipe de Guilhermo está definindo um benchmark para cada
setor. Até hoje as unidades não possuem um padrão de tecnologia, pois eram muito
independentes na definição da solução a ser adotada, para cada projeto. Além disso, na
aquisição de grandes equipamentos, o sistema de automação já vem definido e a
Automação não possuía autonomia para exigir a modificação deste projeto.
Hoje a administração considera que esta falta de padronização aumenta seu custo de
operação então criou uma área especifica de Automação dentro da área da Engenharia de
Investimento. Até pela falta de padronização, a empresa trabalha com SDCDs, sistemas
híbridos e baseados em PLCs com predominância para esse último. Os protocolos mais
utilizados são o Profibus para os sistema nível 0 e Ethernet para níveis 1 e 2. Mas a falta de
padronização não significa ficar parada no tempo – ao contrário, a empresa está sempre
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