Cada vez mais a indústria tem exigido o maior índice de confiabilidade e qualidade dos processos produtivos, gerando retorno financeiro bem como o aumento da disponibilidade das linhas de produção. Diante desse cenário, análises mais profundas das causas impactantes na redução da disponibilidade e confiabilidade se tornaram indispensáveis para reverter as perdas nos processos industriais. Esse trabalho tem por objetivo mostrar como a otimização dos materiais utilizados nos equipamentos dentro dos processos pode levar a níveis altíssimos de excelência bem como retorno financeiro e de qualidade dos produtos. O presente estudo de caso demonstra a metodologia utilizada para a substituição dos bicos da seção de rinsagem da decapagem contínua da ArcelorMittal Vega. Contribuição técnica ao 52° Seminário de Laminação – Processos e Produtos Laminados e Revestidos, parte integrante da ABM Week, realizada de 17 a 21 de agosto de 2015, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.

1. 1
Aumento da vida útil dos
bicos da seção de rinsagem
da decapagem contínua da
ArcelorMittal Vega
com a utilização de bicos
em material inox*
Rinsing section nozzles lifespan increase at
arcelormittal’s pickling line with the application
of stainless steel nozzles.
* Contribuição técnica ao 52° Seminário de Laminação – Processos e Produtos
Laminados e Revestidos, parte integrante da ABM Week, realizada de 17 a 21 de
agosto de 2015, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.

2. 2
Resumo
Cada vez mais a indústria tem exigido o maior índice de confiabilidade
e qualidade dos processos produtivos, gerando retorno financeiro bem
como o aumento da disponibilidade das linhas de produção. Diante desse
cenário, análises mais profundas das causas impactantes na redução da
disponibilidade e confiabilidade se tornaram indispensáveis para reverter as
perdas nos processos industriais. Esse trabalho tem por objetivo mostrar
como a otimização dos materiais utilizados nos equipamentos dentro
dos processos pode levar a níveis altíssimos de excelência bem como
retorno financeiro e de qualidade dos produtos. O presente estudo de caso
demonstra a metodologia utilizada para a substituição dos bicos da seção
de rinsagem da decapagem contínua da ArcelorMittal Vega.
Palavras-chave: Decapagem; Rinsagem; Inox; bico.
Abstract
The industry is constantly demanding higher reliability and better quality from its
productive processes to yield higher margins and production throughput. As a
result of this scenario deeper analysis of the causes impacting in line availability
and reliability are mandatory in order to reduce the productivity losses.
The objective of this document is to demonstrate how the upgrading of raw
materials used on the manufacturing of line equipment leads to high levels of
excellence, better product quality and financial results. This case study show
the methodology applied in the replacement of the nozzles in rising section of
ArcelorMittal Vega’s Continuous Pickling Line.
Keywords: Pickling Line; Rinsing section; stainless; nozzle.
1) Pós-Graduando em Engenharia de Manutenção. Tecnólogo em Manutenção Industrial. Analista de Processo de
Produção. ArcelorMittal Vega. São Francisco do Sul, SC, Brasil.
2) Graduado em Engenharia Química. Especialista de Processo de Produção. ArcelorMittal Vega. São Francisco do
Sul, SC, Brasil.
3) Graduando Engenharia Mecânica, Técnico em Mecânica. Consultor Técnico Comercial. Spraying Systems Co. São
Bernardo do Campo- SP – Brasil.
Luciano de Medeiros Borba 1
Jeferson Rocio de Oliveira 2
Juliano Simas 3

3. 3
1) Introdução
Cada vez mais necessitamos de processos
que sejam por sua vez confiáveis e que
possam dar o maior rendimento com
qualidade e produtividade. A linha de
decapagem continua da ArcelorMittal
Vega trabalha dentro desse contexto onde,
com qualidade, produtividade e segurança
é possível elevar á níveis de excelência
seus equipamentos. Um dos pontos mais
importantes em uma linha de decapagem
é a limpeza superficial do material após
a decapagem química, seja o material
direcionado ao processo seguinte de
laminação ou como venda em forma de BQD
(Bobina Quente Decapada).
Principalmente quando o material é vendido
diretamente como BQD (Bobina Quente
Decapada), necessitamos de uma limpeza
superficial livre de sujidade. A partir dessa
necessidade, foi realizada uma análise
profunda do sistema de limpeza do material
chamado de tanques de rinsagem (Figura 1)
para verificar sua eficiência e diagnosticar
a verdadeira causa do sistema não estar
realizando uma limpeza efetiva que atenda
a necessidade dos clientes, sejam esses
internos ou externos.
O tanque de rinsagem é disposto em
quatro células de limpeza que trabalham
independente uma das outras realizando
a limpeza através de 60 bicos cada célula
dispostos em tubos direcionadores, onde
seu nível é renovado por sistema de
cascateamento entre as mesmas com
reposição de agua desmineralizada por
controle automático de PH e condutividade.
Esse trabalho foi realizado em parceria com
a empresa Spraying Systems que deu total
apoio nas áreas laboratoriais bem como o
acompanhamento em campo durante a fase
de testes.
Figura 1 – Células de Rinsagem

4. 4
1.1) Objetivo
O foco do trabalho é analisar o tipo de material
utilizado nos bicos na seção de rinsagem,
verificando sua eficiência e tempo de utilização
mas, principalmente o tipo de material
utilizado na fabricação dos bicos de aspersão
que são responsáveis por limpar a chapa
utilizando como fluído agua desmineralizada.
Para tal iniciamos uma análise das variáveis
impactantes no processo de limpeza do
material junto a empresa Spraying Systems
que fornece os bicos utilizados atualmente.
Através da análise verificou-se que o maior
impactante no processo de limpeza era o
desgaste prematuro dos bicos fabricados
em PVDF (fluoreto de polivinilideno) que
tem grande resistência química, porém não
possui resistência a materiais abrasivos por
se tratar de um polímero. Como no processo
de rinsagem a água é provida de oxido de
ferro proveniente do processo de decapagem
química, este gera abrasão causando o
desgaste dos bicos.
2) Desenvolvimento
Partindo que a premissa do trabalho é analisar
o tipo de material utilizado nos bicos, foram
retirados bicos por amostragem para verificar
seu desgaste em função da produção de
bobinas que os mesmos foram sujeitos.
Os bicos foram testados no laboratório da
Spraying Systems em São Bernardo do Campo
(SP) em um equipamento chamado mesa de
distribuição que demonstra a eficiência dos
mesmos conforme figura 2.
Figura 2 – Mesa de Distribuição

5. 5
2.1) Testes
O modelo dos bicos utilizados segue abaixo conforme Figura 3:
Foram testados dois bicos de cada célula da
rinsagem para verificar a vazão e a o ângulo do
leque em função do tempo de uso. Conforme
Figura 4 podemos observar que o ângulo do
leque está bastante danificado visualmente
com falhas na uniformidade do leque, tendo
uma perda de 15° em relação ao original que é
de 50°, conforme Figura 5.
Figura 4 – Leque bico usado
Figura 3
Figura 5 – Medição do leque do bico usado
Modelo Bico
• Material – PVDF
• P 1/4 P – PVDF 5040 K
• Vazão – 15,8 l/min
• Pressão – 3 bar
• Ângulo Spray – 50º
O ângulo médio encontrado nos bicos foi de 35º.
Uma perda de 30% no ângulo.

6. 6
Quando comparado com um bico novo,
fica visível a perda de eficiência que está
ocorrendo devido ao desgaste, onde essa
perda gera ineficiência na limpeza da chapa
dentro dos tanques de rinsagem conforme
figura 6. Esse comparativo demonstrou
em uma análise preliminar que o material
utilizado nos bicos não está atendendo a
necessidade do processo.
Após o teste visual, submetemos os bicos
aos testes de formação de leque através
da mesa de distribuição para verificar como
está a distribuição do fluido em relação a
área de cobertura do mesmo. Esse teste
demonstrou enfaticamente que o desgaste
do bico devido abrasão degrada a limpeza
da chapa por não haver o contato do liquido
com a chapa em toda sua área de cobertura,
conforme figura 7.
Figura 6 – Comparativo bico novo e usado
Figura 7 – Comparativo bico novo e usado
2.1) Testes – continuação

7. 7
Figura 8 – Comparativo de análise trimestral
3) Ações Realizadas
Quando nos deparamos com perdas de
eficiência tão significativas quanto as que
foram vistas na análise realizada nesse
trabalho, começamos a buscar alternativas
tecnológicas para suprir essa defasagem entre
o real e o que se espera do equipamento.
Dentro desse contexto, a Spraying Systems
desenvolveu um bico com as mesmas
características aos bicos utilizados em PVDF,
porém esse foi fabricado com outro composto,
chamado de INOX-316SS.
O bico em inox tem as mesmas dimensões
que o bico em PVDF, resistente ao ataque
químico, porém com características
metalúrgicas de alta resistência a abrasão.
3.1) Testes com novo composto
Iniciamos os testes com os novos bicos
nas células 1 e 2 da rinsagem onde temos
o ataque ácido mais agressivo devido
a proximidade da saída do tanque de
decapagem química, fazendo com que a
quantidade de oxido de ferro proveniente dos
tanques seja maior e também que o ataque a
área externa do bico esteja em um meio acido
e agressivo quanto a corrosão.
Realizamos análises trimestrais em laboratório
para verificar desgaste e perda de eficiência
dos bicos em inox, e desde a primeira
verificação não ocorreu desgaste no bico e
nem a perda de eficiência com relação a sua
efetividade, conforme comparativo na figura 8.

8. 8
4.1) Estabilidade nos controles de PH
A estabilidade nos controles de PH é
demosntrada na figura 9 com bicos em PVDF
onde a instabilidade do processo e na figura
10 com bicos em inox com o sistema estável
deviso a melhora na limpeza superficial do
material.
4.2 Estabilidade nos controles de Condutividade
A estabilidade nos controles de condutividade
é demosntrada na figura 11 com os bicos em
PVDF e na figura 12 com bicos em INOX.
Esse gráfico demosntra a limpeza efetiva do
material através dos bicos em INOX por sua
estabilidade.
4) Resultados
Figura 9 – PH com bico em PVDF
Figura 10 – PH com bico INOX-316SS
Figura 11 – Condutividade com bico em PVDF
Figura 12 – Condutividade com bico INOX-316SS

9. 9
4.3) Ganhos
Conforme figura 13 pode-se observar o
aumento da vida util dos bicos em relação
a produção de 75%, sendo que os bicos de
PVDF operavam até 350.000 toneladas e os
bicos de inox chegaram a marca de 1.4MT. Os
bicos em inox estão operando com previsão
otimista para alcançar 2.0MT de chapa
decapada mediante análises em laboratório
para acompanhar seu desempenho.
A redução no custo fixo de troca dos bicos
está discriminada conforme figura 14, onde
podemos verificar queda de 54% no primeiro
ano da alteração e 75% no ano corrente. Os
ganhos estão sendo contabilizados para a
verificação do custo beneficio em se manter
o maior tempo de utilização dos bicos em
INOX relacionado ao seu rendimento e
desempenho.
Figura 13 – Utilização dos bicos
Figura 14 – Redução de custo fixo

10. 10
5) Conclusão
Conclui-se que o estudo aprofundado
das causas do problema atrelado ao
desenvolvimento tecnológico em parceria
com empresas especializadas, nos leva a
aprimorar o conhecimento bem como quebrar
paradigmas de utilização dos materiais e suas
aplicações.
Os resultados apresentados devido à alteração
do projeto demonstraram que o mesmo tem
aplicação economicamente viável, trazendo
uma redução no custo da ordem de 46% no
primeiro ano na substituição dos bicos.
É importante ressaltar que os resultados
obtidos em um processo industrial não
servem de parâmetro para outros processos
industriais, porém esse estudo demonstra que
o aprendizado adquirido pode ser aplicado em
outros segmentos da indústria em geral.
Referências
1)Spraying Systems Co.®
Brasil.
[acesso em 12 mar. 2015].
Disponível em:
http://www.spray.com/cat75/hydraulic-m/index.html.
Agradecimentos
A Deus por nos dar sabedoria para conduzir mais esse projeto, a família que nessa terra é a
base de tudo, a Spraying Systems na pessoa do Sr. Juliano Simas que nos deu todo apoio
tecnológico e a ArcelorMittal Vega por acreditar nesse projeto.

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Spraying Systems do Brasil
Estr. Yae Massumoto, 313 - São Bernardo do Campo - SP
CEP 09842-160 - Tel.: 55 (11) 2124-9509 / Fax: 55 (11) 4392-7007
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