A metalurgia paga duas vezes pela energia: uma no queimador e outra pela chaminé. Fornos, conversores, torradores e linhas de eletrólise libertam quantidades enormes de calor de alto nível, ao mesmo tempo que a mesma instalação necessita de vapor para a hidrometalurgia, de ar quente para a secagem de concentrados e de água quente para naves que podem estar num clima severo. Nós fechamos esse ciclo.
O que os processos metalúrgicos exigem de uma instalação de caldeiras
Este é um ambiente exigente para equipamento sob pressão: gases carregados de poeiras e quimicamente ativos, calor radiante, regimes cíclicos dos fornos e um plano que nunca para. Aqui as caldeiras fazem parte da linha de produção e não são um utilitário à margem do local, e a sua disponibilidade traduz-se em toneladas de produção.
- Fadiga térmica
- Uma caldeira de recuperação a jusante de um conversor acompanha toda a variação de carga do forno, pelo que as superfícies de aquecimento são calculadas face ao seu regime real e não a um valor médio.
- Incrustação e abrasão
- A geometria das superfícies, a velocidade dos gases e o acesso para limpeza são escolhidos para que os depósitos não se tornem uma perda permanente de potência, e os aços com teor de crómio elevado protegem as zonas em risco.
- Combustíveis variáveis
- Gases de processo, fuelóleo, gás natural e combustíveis sólidos podem coexistir num mesmo local, pelo que o volume da fornalha e os conjuntos de queimadores são dimensionados para a comutação entre eles.
- Clima
- Os locais mineiros são frequentemente remotos e muito frios. Aços resistentes ao frio, circuitos de circulação ampliados e alojamentos para exterior mantêm a instalação a funcionar a temperaturas negativas extremas.
Recuperação em primeiro lugar: calor gratuito dos seus fornos
Os gases de escape da torrefação e da fusão saem do forno a 800–1200 °C. As caldeiras de recuperação de calor PHOENIX e ECHO instalam-se nesse caudal e transferem a energia para vapor, água quente ou óleo térmico destinado ao aquecimento de fuelóleo, à hidrometalurgia, ao aquecimento das naves ou à produção de energia. A caldeira não queima nada, pelo que o calor custa apenas bombagem e manutenção.
Num local típico de metalurgia não ferrosa, isto elimina 20–30% do combustível comprado e amortiza a instalação em 1,5–3 anos, consoante o volume de produção e as horas de funcionamento do forno. Arrefecer o gás antes da fase de limpeza facilita também o cumprimento das exigências ambientais na chaminé.
Instalações de queima para o processo e as infraestruturas
Vapor para o processo
TOR, HERO e TRIPASS cobrem a procura estável de circuitos de extração, autoclaves, aquecimento de soluções e complexos de secagem. PULSE e MIRA X servem locais que precisam de vapor limpo ou de grandes caudais, enquanto PILLAR e RAPID oferecem uma fonte de arranque rápido para serviços intermitentes.
Água quente, água sobreaquecida e ar
TRINITY e MEGA aquecem laminagens, instalações de concentração e blocos sociais; QUANT, QUANTUM, EON e MEGA X fornecem água sobreaquecida quando a rede necessita de um nível térmico superior. ZEPHYR, KENO, ROCK, MODUL e GUST aquecem o ar de secagem e as zonas de trabalho, ROOK e WARD alojam a instalação no exterior, e MAGMA e CRUX servem os circuitos de óleo.
Parâmetros com que pode contar no planeamento
- Vapor
- De 600 kW com RAPID a 154 MW com MIRA X a 25–220 t/h, 45 bar e 450 °C; a PULSE mantém vapor saturado até 12 bar e 180 °C.
- Calor residual
- PHOENIX até 30 MW a 25 bar e ECHO até 22 MW a 15 bar, ambas classificadas para 600 °C do lado quente.
- Água quente e sobreaquecida
- Até 50 MW a 16 bar e 115 °C com MEGA e até 209 MW com MEGA X para redes à escala de todo o local.
- Óleo térmico e ar
- MAGMA e CRUX até 300 °C num circuito sem pressão; aquecedores de ar de 50 kW a 1500 kW.
Manter a instalação em serviço
A vida útil na metalurgia depende da química da água e do rigor com que a unidade é operada. A DEGAS desgaseifica a água de alimentação, DRY e BUFFER tratam as purgas e os condensados, e BOOST ou ECO baixam a temperatura dos gases de combustão para que o último calor aproveitável permaneça no circuito.
O CONTROL comanda a unidade e o sistema de telemetria Digital Twin regista o seu comportamento real: pressão, temperatura, dados dos gases de combustão e arranques do queimador. A sua equipa deteta desvios semanas antes de se tornarem um disparo, programa a manutenção com base nas horas reais de funcionamento e sustenta com dados a garantia vitalícia do permutador de calor e dos principais elementos estruturais.
Dos dados iniciais à entrada em serviço
- Levantamento e dados
- Regime do forno, composição, temperatura e volume dos gases, combustíveis disponíveis, análise da água e interface com o sistema de controlo.
- Cálculo
- Cálculo térmico e de resistência face ao ciclo real, incluindo a avaliação à fadiga das caldeiras de recuperação a jusante de unidades cíclicas.
- Fabrico e ensaios
- Controlo do material à receção, ensaios não destrutivos das soldaduras sob pressão e ensaio hidráulico acima da pressão de serviço.
- Aceitação
- EN 12952 e EN 12953 ao abrigo da PED 2014/68/EU, prática ASME mediante pedido, sistema de qualidade ISO 9001 e inspeção presenciada por um organismo notificado como a TÜV, se o seu projeto o exigir.
- Entrada em serviço e assistência
- Instalação supervisionada, regulação do queimador, afinação do controlo, formação de operadores e, depois, manutenção ao abrigo de um contrato de assistência.