Estudos de caso sobre metais não ferrosos

A análise no local, o trabalho em equipe e a modelagem computadorizada personalizada aliviam os desafios enfrentados pelos produtores de alumínio.

Problema: Com a recuperação da economia e o aumento da demanda, a fundição de alumínio de um cliente tornou-se um gargalo de estrangulamento. A Air Products já havia apresentado anteriormente os benefícios da combustão oxi-combustível para sua operação, por isso o cliente novamente contratou a Air Products buscando um aumento de 25% na produção de um de seus fornos de fusão reverberante.

Solução: Depois de passar tempo no local com os engenheiros e operadores do cliente, a Air Products tinha os dados necessários para construir um modelo computadorizado do forno. O modelo de computador era essencial, pois permitia simular a temperatura do forno e as taxas de fusão se fossem instalados queimadores oxi-combustível na fábrica, juntamente com os seus queimadores regenerativos de ar-combustível. Visitando os laboratórios de combustão da Air Products em Allentown, Pensilvânia, o gerente de manutenção da instalação foi muito claro: "Nós precisamos de um parceiro, não de um fornecedor. Ele afirmou que suas especialidades são fundição de metais, fundição de tarugos e extrusões de alumínio, e não a combustão oxi-combustível. Com o sistema de oxicorte da Air Products e a nova parceria, o projeto foi um sucesso e o cliente está agora derretendo 25% mais metal por dia, o que se traduz em mais extrusões e maiores lucros. Com base neste sucesso, eles estão procurando estender o uso de nossos sistemas de oxi-combustível para seus outros fornos.

A verdadeira cooperação oferece melhorias de desempenho excepcionais e desenvolvimento de controles avançados.

Problema: A Air Products fornece tecnologia para o setor de alumínio secundário há mais de 30 anos. Na verdade, a maioria das empresas que utilizam sistemas oxi-combustível neste setor utiliza a tecnologia Air Products. O queimador oxi-combustível patenteado da Air Products de alto desempenho foi desenvolvido para uso em fornos rotativos para minimizar as perdas de fusão e o uso de fluxo enquanto aumenta a produtividade. Os benefícios foram demonstrados em vários centros de teste e instalações comerciais nos Estados Unidos e na Europa. Para levá-la ao próximo nível e quantificar ainda mais os benefícios sob várias condições operacionais, a Air Products procurou um fabricante que pensasse no futuro.

Solução: A Air Products tornou-se líder no setor de alumínio secundário com capacidades únicas. Como o desempenho é um parâmetro muito difícil de medir com precisão, sabíamos que esta empresa de vanguarda estaria à altura do desafio. Usando software proprietário, eles foram capazes de rastrear os benefícios do queimador inovador, por tipo de sucata, em um de seus fornos rotativos. Eles agora estão convertendo todos os seus fornos para o novo desenho do queimador. Eles não só defendem a melhoria do desempenho, como também trabalham com os engenheiros da Air Products para desenvolver a próxima geração de controles avançados.

O produtor de lingote secundário de fundição de alumínio (LSR) consegue tempos de ciclo mais rápidos e emissões mais baixas com o desenho personalizado do queimador Carbures Metalliques.

Há mais de quinze anos, a Greenway Industries precisava de um forno rotativo em Ontário, no Canadá, e deu um passo em frente para suprir essa necessidade. Desde o início, a Greenway está comprometida com a tecnologia de ponta, acreditando que ela levaria a melhores rendimentos e a clientes mais felizes. Para este fim, a Greenway contratou a Air Products para seus queimadores oxi-combustível. "Temos uma boa relação de trabalho com a Air Products, tanto do ponto de vista técnico quanto comercial", diz Rob Rakovsky, vice-presidente da Greenway Industries, e continua: "Estamos agora em nosso terceiro forno rotativo usando a tecnologia de oxicorte da Air Products e atualmente operamos dois fornos, um de 12.250 kg e outro de 16.330 kg com uma capacidade empírica de produção de 10-12 milhões de libras de metal por mês".

A Greenway Industries fabrica lingotes de alumínio fundido secundário (LSR) numa variedade de qualidades, incluindo neste momento, 380, 356, 6061, 6063, 3104, 3105 e 3003. A RSI é produzida em porcas de 2.000 lb. que são vendidas para fundições automotivas, fundições, moinhos e laminadores, e moldes de biletes. O material residual que é reciclado é processado em dois fornos rotativos que têm um queimador oxi-combustível com porta. Uma vez fechada a porta, o forno é um recipiente fechado onde é usado o monitoramento computadorizado para ajustar as proporções estequiométricas, controlando a atmosfera do forno. Esta atmosfera controlada produz menos oxidação e, portanto, melhores rendimentos com menores emissões, de acordo com Rakovsky da Greenway. "Este sistema de oxicorte nos dá um tempo de ciclo mais rápido do que apenas com gás natural (e ar ambiente)", diz o Sr. Rakovsky, e continua "e cria uma situação win/win/win para nossos clientes, nossos negócios e o meio ambiente".

Como demonstrado pela Greenway, a Air Products oferece sistemas de queimadores oxicorte de última geração com forma, tamanho, brilho e retenção de oxigênio, todos projetados especificamente para fornos rotativos. Os projetos comprovados de queimadores, chaminés e portas da empresa são utilizados em mais de 25 fornos rotativos somente nos Estados Unidos. Estes queimadores tratam uma grande variedade de materiais, incluindo escória, sucata e materiais contaminados. A experiência de fusão da Air Products em fornos rotativos de simples e dupla passagem e reverberação, aliada às características de chama do nosso queimador, tem demonstrado oferecer taxas de produção mais elevadas e melhores recuperações do que as que podem ser obtidas com gás natural e ar ambiente.

Utilizando uma equipe dedicada de especialistas, a Air Products "desenvolve continuamente ofertas novas e inovadoras para atender às necessidades de seus clientes, ao mesmo tempo em que lidera o caminho da confiabilidade e segurança na entrega". Nossa meta é apresentar resultados", explica Frank Romano, Engenheiro Líder da Air Products, e continua: "Colocamos nossa experiência para trabalhar para nossos clientes, sejam eles taxas de produção mais altas, maiores rendimentos, melhores emissões ou solução de problemas". Nossa dedicada equipe de especialistas em alumínio e suporte local de contas irá trabalhar em conjunto para atender às suas necessidades".

Rakovsky, da Greenway Industries, resume a tecnologia desta forma: "O sistema oxi-combustível da Air Products queima mais tempo e mais limpo com menos emissões", permitindo que a Greenway se concentre na sua missão de fornecer produtos de qualidade aos seus clientes, ao mesmo tempo em que aumenta a sua quota de mercado.

Para saber como a tecnologia de última geração de oxicorte da Air Products pode ajudá-lo a aumentar sua produção e reduzir seus custos, por favor, entre em contato conosco.

Nota: A partir da redacção deste artigo, a Greenway suspendeu as operações.

A análise por computador e a avaliação detalhada do processo oferecem uma solução personalizada.

Problema: Um grande processador de alumínio secundário com vários fornos rotativos queria aumentar o rendimento e a produção. Já com muito sucesso, eles procuraram na Air Products mais melhorias para melhorar seu desempenho.

Solução: Os cientistas e engenheiros de aplicação da Air Products deram as boas-vindas ao desafio. Durante várias visitas ao local e trabalhando para entender os requisitos do cliente, nossa equipe avaliou tudo que pode influenciar a combustão na operação, incluindo tamanho da combustão, tipos de queimadores, localização e orientação do queimador, valores de referência da taxa de combustão, índices estequiométricos e muito mais. Esta análise extensiva, combinada com a modelagem computadorizada do forno, identificou que o nosso queimador oxi-combustível de alto desempenho seria um bom ajuste para o seu funcionamento. Este queimador patenteado*, concebido especificamente para fornos rotativos de alumínio, pode proporcionar um aquecimento uniforme em todo o forno, bem como a capacidade de manter o oxigénio livre dentro do envelope da chama, minimizando assim qualquer oxidação do alumínio que possa resultar numa perda de desempenho.

* Patente dos EUA EUA. Não. 8404018

A implementação de tecnologia de classe mundial duplica a produtividade do produtor de metais preciosos.

Problema: Quando um produtor de metais preciosos já existente contratou um novo metalúrgico, ele percebeu que havia muitas oportunidades para melhorar a produtividade à medida que os preços dos metais preciosos subiam e procurou ajuda da Air Products.

Solução: A Air Products sabia que, com o aumento do valor dos metais preciosos, a rentabilidade da implementação de nossa tecnologia de classe mundial poderia aumentar a produtividade do cliente e maximizar seu retorno. Nossos engenheiros de aplicação passaram vários meses educando nossos clientes sobre possíveis melhorias técnicas e de processos, incluindo visitas para visitar outros locais usando estas práticas e tecnologias avançadas. O cliente adoptou as recomendações e duplicou a sua produtividade no último ano, apenas com melhorias de processo. Espera-se que a produtividade melhore ainda mais quando as atualizações da tecnologia baseada em oxigênio forem realizadas no final deste ano.

A Encore Wire Corporation está numa empresa de matérias-primas ao serviço da indústria da construção. Embora este possa parecer um lugar improvável para encontrar um pensamento aberto, é exatamente a cultura inovadora encontrada no Encore Wire em McKinney, Texas. "Estamos sempre em busca de uma maneira melhor e mais eficiente", diz Gary Spence, vice-presidente de metais não ferrosos da Encore e chefe das instalações de lingotamento contínuo de barras da empresa. "E com a Air Products, é fenomenal o que temos conseguido alcançar.

A identificação e correção de erros de calibração e lógica de controle e a instalação de um novo queimador oferecem maior produção, melhores recuperações e menor utilização de fluxo.

Problema: Visitamos um processador de alumínio com fornos rotativos e reverberatórios fornecidos por um concorrente. Após discutir nossa mais recente tecnologia, fomos convidados a fazer um tour pela fábrica para ver se poderíamos melhorar seu desempenho.

Solução: Com base no breve tour da Air Products, os engenheiros de aplicação concordaram em retornar ao site para obter uma descrição completa da operação. A equipe passou vários dias nas instalações e identificou muitas questões operacionais, problemas de equipamento e oportunidades para melhorar a tecnologia de combustão, que não havia sido atualizada em mais de uma década. A equipe descobriu inúmeros erros de calibração e lógica de controle durante uma inspeção completa dos trens de fluxo de oxigênio e gás existentes, levando a um controle impreciso e não responsivo das válvulas. Uma vez resolvidos os problemas com os equipamentos e controles, a equipe da Air Products instalou um novo queimador mais adequado para o processo. Com esta combinação de recomendações e melhorias da Air Products, a empresa alcançou maior produção, melhores recuperações e menor utilização de fluxo. A implementação foi tão bem sucedida que a empresa está agora trabalhando com a Air Products para avaliar novos desenvolvimentos de queimadores, para que eles possam continuar a fazer melhorias.