T R E I N A M E N T O D E B A T E R I A S

D E F O R N O S D E C O Q U E

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Í N D I C E 1.0 – INTRODUÇÃO ...................................................................................................................07 1.1 - NORMAS CONCEITOS BÁSICOS..................................................................................07 1.2 - POLÍTICA DE MEIO AMBIENTE, SEGURANÇA E SAÚDE .....................................07 1.3 - POLÍTICA DA QUALIDADE ............................................................................................08 1.4 - PPEOB - PROGRAMA DE PREVENÇÃO DE EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL AO BENZENO........................................................................................08 2.0 – INTEGRAÇÃO DE SEGURANÇA PARA EXECUÇÃO DE ATIVIDADES FUNCIONAIS NAS BATERIAS DE FORNOS DE COQUE DE 1 A 5 ........................09 3.0 - DEFINIÇÕES ................................................................................................................09 4.0 - CLASSES DE COQUERIAS........................................................................................09 5.0 - BATERIAS DE FORNOS.............................................................................................11

5.1 - Descrição geral ...................................................................................................11 5.2 - Máquinas.............................................................................................................17 5.3 - Despoeiramento..................................................................................................20 5.4 - Operação.............................................................................................................21 5.5 - Noções sobre o Pré-aquecimento da Bateria.........................................................24 5.6 - Noções sobre o Aquecimento dos Fornos............................................................26

5.7 - Refratário............................................................................................................28 6.0 - DESTILAÇÃO DO CARVÃO ....................................................................................34

6.1 - Em Laboratório ...................................................................................................34 6.2 - Em Escala Industrial.............................................................................................34

6.2.1 - Características dos carvões para fabrico de coque metalúrgico.........................36

7.0 – TERMOS TÉCNICOS .....................................................................................37 7.1 - Índice Operacional ..............................................................................................37 7.2 - Operação Reduzida da Baterias ...........................................................................37 7.2.1 - Paralisação da Produção, Mantendo Fornos da Bateria Aquecidos, Carregados e Pressurizados...............................................................................38

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7.3 - Tubo de Ascensão ...............................................................................................38 7.4 - Barrilete ..............................................................................................................39

7.5 - Circulação de Licor Amoniacal.............................................................................39

7.6 - Tubo Coletor Principal.........................................................................................40

7.6.1 - Coletores / Sistema de Utilidades.....................................................................40 7.7 - Término de Coqueificação....................................................................................52 7.8 - Tempo Líquido de Coqueificação.........................................................................52

7.9 - Tempo de Super – Coqueificação.........................................................................53

7.10 - Tempo Total de Coqueificação...........................................................................53

7.11 - Isolamento dos Fornos.......................................................................................54

7.12 - Gás de Coqueria................................................................................................54 7.13 - Gás de Alto Forno..............................................................................................54 7.14 - Gás Misto..........................................................................................................55

7.15 - Consumo de Caloria nas Baterias.......................................................................55

7.16 - Variação de Calor Para Aquecimento.................................................................56

7.17 - Condições de Queima.........................................................................................56

7.18 - Poder Calorífico de Gás Misto e Variação da Altura da Chama ..........................57

7.19 - Registros Reguladores........................................................................................58

7.20 - Embocadura das Câmaras de Combustão............................................................59

7.21 - Espaço de Contração.........................................................................................60

. 7.22 - Enfornamento sem Fumaça.................................................................................60

7.23 - Extinção do Coque.............................................................................................61

7.24 - Coque Bitolado..................................................................................................61

7.25 - Razão do Coque (Coque-Rate)..........................................................................61 7.26 - Coque nos Altos Fornos....................................................................................62

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7.26-1 - Qualidade do Coque........................................................................................63 8.0 – CONTROLE DE TEMPERATURA DE AQUECIMENTO ......................................65

8.1 - Importância do Controle de Aquecimento ...........................................................65

8.1.1 - Limite das Mistura de Gases ............................................................................66

8.1.2 - Wobbimetro ...................................................................................................66 8.2 - Temperatura das Baterias....................................................................................67 8.3 - Aquecimento Uniforme.......................................................................................67 8.3.1 - Misturador de Gás............................................................................................67 8.4 - Distribuição de Temperatura (Cross-Wall)............................................................68 8.5 - Temperatura Média das Baterias.........................................................................68 8.6 - Leitura da Temperatura.......................................................................................69

9.0 - REGULAGEM DA PRESSÃO DOS FORNOS ..........................................................73

9.1 - Conseqüências da Pressão Inadequada nos Fornos..............................................73 9.2 - Redução da Pressão nas Baterias..........................................................................74 9.3 - Evolução da Pressão Interna................................................................................74

10.0 - GRAFITE ....................................................................................................................75

10.1 - Formação de Grafite.............................................................................................75 10.2 - Medidas Preventivas Para a Não Formação de Grafite........................................76

10.3 - Clincker...............................................................................................................76 11.0 - STICK..........................................................................................................................77

11.1 - O que é o Stick..................................................................................................77 11.2 - Causas do Stick..................................................................................................78

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11.3 - Medidas Preventivas...........................................................................................79 12 - REGIME TÉRMICO E HIDRÁULICO DOS FORNOS DE COQUE .......................80 13 - GASÔMETROS.............................................................................................................84 14 - CARVÕES PARA COQUERIAS..................................................................................85 14.1 - Porto - Descarga de Carvões em Coqueria Costeiras...........................................85 14.2 - Pátio de estocagem de carvões.............................................................................85 14.3 - Stackers...............................................................................................................86 14.4 - Tripper................................................................................................................86 14.5 - Reclaimers...........................................................................................................86 14.6 - Recuperação Carvão no Pátio..............................................................................87 14.7 - Britadores de Carvão...........................................................................................87 14.8 - Silos Dosadores Para Carvão...............................................................................88 14.9 - Misturador Para Carvão.......................................................................................88 14.10 - Amostradores Para Carvão................................................................................89 14.11 - Sala C................................................................................................................89 14.12 - Silos de Carvão Bateria......................................................................................89 15 -ALTO FORNO NOSSO CLIENTE ...............................................................................90 16 - TRATAMENTO DE GÁS .............................................................................................94 17 - AÇÕES EMERGÊNCIAS NA FALTA DE UTILIDADES ..........................................98 18 - COSIPA - FATOS HISTÓRICOS DE SUA EXISTÊNCIA .......................................109 19 - CONCLUSÃO..............................................................................................................114

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A P R E S E N T A Ç Ã O O presente trabalho , visa o treinamento especifico do pessoal envolvido, com a operação das Baterias de Fornos de Coque. Mostrando teoria do processo de Coqueificação em Baterias de Fornos de Coque na área de coqueria. Elaborado por Abel Santos Martins Filho Carlos Alberto Valeri Walker

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1.0 - INTRODUÇÃO Dentre as unidades que compõem uma Coqueria, a Baterias de Fornos de Coque situa-se entre aquelas que requerem uma mobilização considerável de recursos humanos e equipamentos. Conseqüentemente, o treinamento específico do pessoal envolvido com a Operação e Manutenção desses equipamentos, visando o aprimoramento técnico, trará como resultado um trabalho cada vez mais confiável sob o aspecto funcional.

Para todas as tarefas de operação e preservação existem normas (NOP’s), elaboradas para definir a seqüência correta e segura da execução de uma tarefa. A Norma é o modo e a seqüência correta da execução de uma tarefa. (“A Norma é a maneira tecnicamente mais correta e mais segura de se executar uma tarefa”) NGP ( Norma de Gerenciamento de Processo ) Norma elaborada para definir a seqüência das tarefas para a execução do processo. NOT ( Norma Operacional - Padrão Técnico ) NOP ( Norma Operacional - Padrão de Operação)

Conhecer e aplicar a Política de Meio Ambiente, Segurança e Saúde, da Cosipa, manter as suas ferramentas em ordem, conservar e usar corretamente os EPIs, manter a Ordem Limpeza e Arrumação da área de serviço, antes, durante e após a execução dos serviços, não contaminar caçambas e recipientes de lixo, jogando no local certo o material correspondente. Os 4 Toques da Política de Meio Ambiente, Segurança e Saúde

1.2 - POLÍTICA DE MEIO AMBIENTE, SEGURANÇA E SAÚDE

1.1 - NORMAS (CONCEITOS BÁSICOS)

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• Melhoria Contínua • Atendimento à Legislação • Prevenção: da poluição, de acidentes pessoais e materiais, e de agravos a saúde • Responsabilidade pessoal e intransferível 1.3 - POLÍTICA DA QUALIDADE O compromisso da Cosipa com a contínua melhoria da qualidade dos produtos e serviços, fruto do trabalho consciente, seguro e competente de toda equipe, deverá assegurar: A satisfação das necessidades e expectativas dos clientes; A lucratividade da empresa; A qualidade de vida do empregado; O papel social da empresa na comunidade. MERCADO GLOBALIZADO: Os compradores de produtos siderúrgicos, principalmente do exterior, exigem que a Empresa vendedora ( no caso, a COSIPA ), tenha certificações ISO-14001, ISO-9001 e QS-9000. Assim sendo, a COSIPA somente consegue vender seus produtos, se passar continuamente por todas as auditorias de meio ambiente, processos e qualidade, para garantir as certificações que já conseguiu. Se por descumprimento de norma, a COSIPA perder qualquer uma das certificações já conseguidas, a repercussão junto aos clientes seria desastrosa para o futuro comercial da Empresa, pois perder uma certificação que já possuiu seria um atestado de FALTA DE GARANTIA de seus produtos e dos seus processos de fabricação. 1.4 - PPEOB - PROGRAMA DE PREVENÇÃO DE EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL AO BENZENO Todos funcionários Cosipa ou Contratadas antes de entrar na área das Baterias de Fornos de Coque de 1 a 5, devem passar pelo treinamento específico de PPEOB, aprendendo assim o que é o Benzeno ( Características, Riscos do Benzeno, Prevenção e Controle, Legislação, Credenciamento e Aspectos Gerais ). Após o treinamento o funcionário recebe o credenciamento permanente ou temporário e só partir deste momento poder ter acesso às áreas das Baterias de Fornos de Coque de 1 a 5 - IRB.

Fig. 1 - Adesivo Permanente para Capacete

Fig. 2 - Adesivo Permanente para Crachá

PLANO DE PREVENÇÃO À EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL AO BENZENO

CREDENCIAMENTO TEMPORÁRIOCREDENCIADOEMPRESAIDENTIDADEVALIDADEATIVIDADE CREDENCIADORDATA E LOCAL

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2.0 - BATERIAS DE FORNOS DE COQUE 2.1 - Descrição geral Baterias de Fornos de Coque é a instalação industrial que tem por finalidade submeter a mistura de carvões minerais, convenientemente preparada, ao processo de coqueificação, a uma temperatura em torno de 1250ºC, conforme o índice operacional. Processo de Coqueificação. É o aquecimento de mistura de carvões minerais em ausência de ar, com desprendimento de matéria volátil ( Gás de Coqueria ), que é levado ao carboquimicos pelos coletores , tratado retirando os subprodutos e impurezas do gás, uma parte de Gás de Coqueria (GCO) retorna para queima nas Baterias de Fornos, juntamente com o Gás de Alto Forno (GAF) formando assim o Gás Misto, outra parte do GCO é transferido para o Gasômetro para posterior queima nas próprias Baterias de Fornos ou outras unidades que utilizam este gás. O Processo de Coqueificação dá origem a um resíduo sólido, poroso, com alta porcentagem de carbono, denominado coque. 2.2 - EPI’s obrigatórios para ingresso nas Baterias de Fornos de Coque de 1 a 5 (IRB).

1) Uniforme da Cosipa ou Contratada ( se não for visitante); 2) Capuz de Lona;

3) Blusão de brim, com manga comprida; 4) Capacete de proteção, com uso da jugular; 5) Óculos de segurança com lente incolor; 6) Luvas de proteção; 7) Calçado de segurança de acordo com o cargo e atividade; 8) Porte da máscara semi-facial com filtro de carvão ativado; 9) Na presença do Benzeno, usar máscara semi-facial com filtro de carvão ativado ( Uso obrigatório nas atividades descritas no PPEOP);

10) Mais os EPI’s. complementares especificados na norma (NOP) do serviço ou tarefa a ser executada; 11) É obrigatório para ingresso em qualquer setor das Baterias de Fornos de Coque de 1 a 5, a apresentação da certificação permanente ou temporária do PPEOB. Algumas Siglas: GCO - Gás de Coqueria, é o gás produzido durante a destilação do carvão. GAF - Gás de Alto Forno (CO), é o gás resultante da redução do minério de Ferro em gusa. GM - Gás Misto, e o Gás de Alto Forno enriquecido com o Gás de Coqueria, normalmente. utilizado para aquecimento das Baterias de Fornos de Coque. LD - É o lado da Baterias de Fornos ,que fica a MD., e a Plataforma LD. LC - É o lado da Bateria de Fornos que fica o CA., o CG., e a Plataforma LC. MD - Máquina Desenfornadora (Máquina que empurra o coque, e nivela o enfornamento). ME - Máquina Enfornadora (Máquina que enforna o Carvão). CG - Carro Guia (Máquina que da passagem para o coque cair no Carro Apagador).

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CA - Carro Apagador(Máquina que recebe o coque, extingue e joga na rampa de coque). Topo - É a parte de cima da Bateria de Fornos que fica a ME., os Tubos de Ascensão e as Bocas de Carregamentos dos fornos e o sistema de coletores de Gás de Produção. Subsolo- Setor do Controle Térmico, localizado abaixo das Baterias de Fornos de Coque. Canais de fumaça - Setor do Controle Térmico localizada abaixo das Plataformas LC / LD. Barramentos - Haste metálica energizada, leva a corrente elétrica até as máquinas operacionais. Torre de Carvão - Estrutura entre as Baterias para armazenar as misturas de Carvões e abastecer as Máquinas Enfornadoras. Torre de Extinção - Estruturas nas extremidades das Baterias, destinadas a extinguir o coque no Carro de Apagamento . 2.3 - Controle Térmico

É o setor responsável pelo aquecimento das Baterias de Fornos de Coque, sua área de atuação corresponde: Subsolo, canais de fumaça, sistemas de reversão, salas de controle, câmaras de combustão , linhas e sistemas de gás de queima, sistema de coletores de gás de produção, chaminés e algumas atividades do topo. Todas as tarefas do controle térmico das Baterias de Fornos de Coque, devem ser executadas conforme a NOP correspondente com o uso dos: EPI’s, Dispositivos de Segurança e Cuidados Ambientais nela detalhados e porte do monitor de CO no subsolo, canais de fumaça e próximo das linhas de gás.

C I L I N D R O 2

F E C H

C I L I N D R O 3

A B E R

F E C H

C I L I N D R O 1

A B E R

L DL CP A U S A

G R

Tem por finalidade alternar a queima de gás entre as câmaras de combustão, evitando assim um superaquecimento dos tijolos, dando uma melhor distribuição calorífica através das paredes de aquecimento. A reversão é feita por um dispositivo mecânico, acionada por um sistema elétrico e pneumático, geralmente a cada vinte minutos, seguindo automaticamente as seguintes operações: - fechamento das válvulas de gás; - abertura das caixas de ar e fumaça que estavam fechadas e fechamento das que - estavam abertas; - abertura das válvulas de gás. 2.3.3 - Todas as tarefas e serviços de: Operação, Preservação e Manutenção, na área do Controle Térmico devem ser executadas conforme a NOP correspondente com

2.3.2 - Sistema de Reversão:

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o uso dos: EPI’s, Dispositivos de Segurança e Cuidados Ambientais nela detalhados . 2.3.4 - Estando treinado e autorizado para entrar no subsolo e canais de fumaça das Baterias de Fornos, tem que alem de todos os EPI’s, descritos na NOP do serviço, estar portando o monitor de CO, ir acompanhado de pelo menos mais um funcionário, checar se todas as medidas de segurança descritas na norma (NOP ) correspondente ao serviço foram executadas, acompanhar o impedimento e a colocação dos dispositivos de segurança (bloqueios físicos), elaborar analise de risco. 2.3.5 - Obedeça todas as placas de sinalizações, avisos de alertas e impedimentos do Local . Riscos nas Áreas do Controle Térmico: • Subsolo das Baterias de Fornos de Coque, por ser uma área com gás, há o risco de: Contaminação por Gás de Alto Forno Contaminação por Gás de Coqueria.

É proibido: Transitar no subsolo e canais de fumaça, se não for executar algum serviço devidamente autorizado, o setor estar impedido com bloqueios físicos necessários e portando o monitor de CO. Riscos com explosões, incêndios e queimaduras

É proibido fumar : no subsolo, canais de fumaça e próximo às linhas de gás em toda área do controle térmico. É proibido iniciar qualquer serviço e manusear qualquer fonte de ignição: no subsolo, canais de fumaça e próximo às linhas de gás em toda área do Controle Térmico, sem que o setor esteja devidamente impedido, feito os bloqueios físicos necessários e a medição de gás no local. • Sistema de reversão e canais de fumaça LC e LD Riscos de queimaduras e inalação de gases GAF e GCO. Riscos de prensamento com o sistema de reversão que se movimenta por

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aproximadamente três minutos a cada vinte minutos,

É proibido: subir, encostar ou mexer nas correntes ou barramentos do sistema de reversão e nas caixas de fumaça e gás.

• Escadas de Acesso e região. Riscos de quedas.

É proibido sentar, encostar ou debruçar nos corrimãos das escadas do subsolo É proibido descer ou subir correndo as escadas e correr em qualquer região. • Canais de Fumaça LC e LD. Riscos de queimaduras nas caixas de gás.

É proibido transitar pelas caixas de fumaça LC. e LD. se não estiver executando algum serviço devidamente autorizado e equipado, o setor estar impedido, feito os bloqueios físicos necessários e a medição de gás no local.

CILINDRO 2

FECH

CILINDRO 3

ABER

FECH

CILINDRO 1

ABER

LDLCPAUSA

GR

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Risco de atropelamento pelo Carro de Apagamento , no canal de fumaça LC.

Risco de choque elétrico no barramento do Carro de Apagamento É proibido sentar, encostar , debruçar ou pular as janelas dos canais de fumaça. Mantenha uma distância de dois (2) metros dos Barramentos Energizados ,observe que: próximo ao canal de fumaça LC está o Barramento do Carro Apagador e próximo ao canal de fumaça LD, está o Barramento da Máquina Desenfornadora

2.4 - Máquinas Enfornadoras e Topo das Bateria 2.4.1 - Máquina Enfornadora

Máquina Enfornadora é o equipamento que pega a mistura de carvões, de um dos silos da Torre de Carvão, transporta até o forno e enforna pelas quatro bocas de carregamentos localizadas no topo das Baterias de Fornos de Coque. Esta máquina está sempre em movimento (transladando) entre a Torre de Carvão e o forno a ser enfornado, abre as quatro tampas das bocas de carregamento do forno, enforna o carvão e fecha as bocas de carregamento, translada sobre dois trilhos de rolamento e é energizada pelo barramento localizado ao lodo leste da Baterias de Fornos no topo. 2.4.2 – Após carregar a Máquina Emfornadora o operador deve checar o fechamento do silo de carvão antes de transladar com a máquina. Motivo: Não derramar carvão na balança. 2.4.3 - Topo das Baterias de Fornos de Coque Topo das Baterias de Fornos de Coque, é a região superior das baterias, aonde estão localizadas: ME’s, trilhos de rolamento das ME’s., barramentos das ME’s., bocas e carregamento dos fornos, tubos de ascensão, sistema de alta pressão, sistema de coletores de gás de produção, bleerders, comportas dos

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silos de carvão, visores das câmaras de combustão, tirantes de amarração das Bateria.

No topo executa-se muitas atividades de operação, preservação e manutenção como por exemplo: preparação dos fornos para desenfornamento e enfornamento, desgrafitagem pelas bocas de carregamento, aplicação de dry-sealimg, leitura das temperatura das câmaras de combustão das Baterias e outras tarefas e serviços. 2.4.4 - Todas as tarefas e serviços de: Operação, Preservação e Manutenção, nas Máquinas Enfornadoras e toda a região do Topo, devem ser executadas conforme a NOP Correspondente com o uso dos: EPI’s, Dispositivos de Segurança e Cuidados Ambientais nela detalhados . Riscos nas Áreas das Máquinas Enfornadoras e Topo das Baterias de Fornos: • Máquina Enfornadora e trilhos de rolamentos. Risco de ser atropelado pela máquina;

É proibido ficar próximo da Máquina Enfornadora, ou próximo da região dos trilhos de rolamento da máquina e região da balança da mesma, quando a máquina estiver transladando. Risco de queda, e /ou ainda ser atropelado pela máquina;

É proibido subir ou descer da Máquina Enfornadora, quando esta estiver transladando.

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• .Máquina Enfornadora , enfornando. Risco de queimaduras; fogo saindo das moegas ou da boca do forno

É proibido passar entre as moegas quando a máquina estiver enfornando Durante o enfornamento se o operador sair da cabine de comando, para observar os visores da moegas, deve alem de todos os EPIs. da função, estar usando a viseira de acrílico Risco de ser atropelado pela máquina.

Antes de entrar nas pista das Máquinas Enfornadoras, parar e observar a movimentação da Máquina Enfornadora, principalmente quando estiver utilizando a entrada da escadaria da Torre de Carvão. • Desobstruindo Silos de Carvão

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Risco de Queda ou Choque Elétrico no Barramento das M.E.s

Para desobstruir os silos de carvão: Com a máquina sob o silo que estiver sendo desobstruído o operador deve utilizar a plataforma com corrimão, (apropriada para o serviço), ou estar no piso da máquina, o serviço deve ser feito com dois operadores (mínimo) um no painel de comando da máquina e outro(s) desobstruindo o silo. Não aproximar as ferramentas utilizadas para desobstruir o silos, do barramento da M.E. Não encostar e não mexer no barramento da M.E.

• Barramento , chaves elétricas e painéis elétricos das Máquinas Enfornadoras. Risco de choque elétrico

É proibido aproximar qualquer material ou mexer nos barramento , chaves seccionadoras e painéis elétricos das ME’s, sem estar devidamente autorizado e ser eletricista. • Corrimão do Topo, Máquina Enfornadora e Escadas de Acesso Riscos de quedas e / ou ser atropelado pela máquina.

BARRAMENTOEMERGIZADO

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É proibido sentar, encostar ou debruçar nos corrimãos do Topo das Baterias, escada de acesso

ao topo, corrimãos e escadas das ME’s. É proibido correr pelas escada de acesso ao topo, pelo topo ou região.

• Topo das Baterias de Fornos e Bocas de Carregamento dos Fornos Preparando Fornos para desenfornar risco de queimaduras

Ao preparar o forno para desenfornamemto, estando com todos os EPI.s necessários, inclusive a viseira de acrílico, posicionar-se a favor do vento e antes de abrir a tampa da boca de carregamento, olhe para ver se o Tubo de Ascensão está aberto, a válvula prato está fechada e se a tampa da boca de carregamento que você vai abrir corresponde ao tubo aberto. Proceder conforme a NOP-120091 - Preparação dos Fornos Para Desenfornamento.

Risco de cair numa boca de carregamento aberta

Estando autorizado e devidamente equipado para entrar no topo: pare e olhe, para ver se tem alguma boca de carregamento dos fornos aberta,

VISEIRA DE ACRÍLICO

VENTO

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Risco de queimaduras com tampinhas das câmaras de combustão abertas; Risco de queimaduras em qualquer região do topo que é extremamente quente; Risco de pisar numa tampa da boca de carregamento e ela quebrar ou virar. Não pisar nas tampas das bocas de carregamento fechadas; • Outras Atividades no Topo

Nas atividades abaixo relacionadas, posicionar - se a favor do vento, usar todos os EPI.s. inclusive a viseira de acrílico e cumprir rigorosamente os itens da NOP referente a atividade.

Riscos de queimaduras:

VENTO

VISEIRA DE ACRÍLICO

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Limpeza da Válvula Prato do Tubo de Ascensão - NOP-120019

Observação de Matéria Volátil para a Câmara de Combustão - NOP-120023 Medição de Carga - NOP-120025 Medição da Temperatura da Câmara de Combustão e Cross Wall - NOP-120037 Medição de Temperatura das Câmaras Extremas - NOP -120046 Medição e Regulagem na Pressão das Câmaras de Combustão NOP-120052 Desgrafitagem de Câmaras de Combustão- NOP-120068 Medição da Temperatura Vertical dos Fornos - NOP-120073 Desgrafitagem dos Fornos Pelas Bocas de Carregamentos - NOP-120090 Limpeza nas Curvas, Chuveiros e Tampas dos Tubos de Ascensão - NOP-120110

Ao ter que transitar ou executar algum serviço no topo, analisar os riscos existentes com: a Máquina Enfornadora , Bocas de Carregamento Abertas, Fornos sendo preparados para desenfornar ou enfornar, trilhos de rolamento das Máquinas Enfornadoras, peças e materiais de serviços no topo, não aproximar nada do barramento energizado das Máquinas Enfornadoras localizada ao lado leste, não abrir ou mexer nas tampas das bocas de carregamentos e tampinhas das câmaras de combustão, sem estar autorizado, treinado e devidamente equipado. Obedeça todas as placas de sinalizações, avisos de alertas e impedimentos do Local. 2.5 - Máquinas Desenfornadoras e Plataforma L.D.

2.5.1 - Maquina Desenfornadora, é o equipamento (máquina) que, retira e coloca as portas LD dos fornos, desenforna (empurra) o coque e nivela a carga de mistura de carvões durante o enfornamento. Esta máquina translada sobre trilhos de rolamento localizada nas pistas das MD’s e é energizada pelo barramento elétrico, localizado ao lado oeste da plataforma. Durante a operação de desenfornamento e enfornamento, a MD está sempre em movimento, translada de um forno da série para o forno seguinte, avança e recua

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o extrator de portas para abrir ou fechar a portas dos fornos, avança e recua a cremalheira para desenfornar, abre as portinholas das portas e nivela os fornos, transladando eventualmente para uma das extremidades das baterias, para descarregar o silo de carvão, movimentar portas no cabide, movimentar a cremalheira no berço, avançar a barra niveladora no suporte, disponibilizar a máquina para a manutenção, trocar de maquina, etc. 2.5.2 - O Operador da Máquina Desenfornadora, deve olhar a tranqueta superior e a tranqueta inferior da Porta do Forno ( no forno ou no cabide ), após ter fechado a mesma, verificando se estão bem fechadas, e só depois de ter certeza que a porta esta bem fechada ( com as tranquetas travadas nos ferrolhos ), transladar com a máquina. Motivo: Risco da porta cair em cima de alguém 2.5.3 - Pistas das MD’s e Trilhos de Rolamento. Localizada ao lado oeste das Baterias de Fornos de Coque,(região em que translada a Máquina Desenfornadora ). Todo serviço a ser executado nas pistas das MD’s., deve ter Pedido de Impedimento, Uso de Dispositivos d e Segurança conforme a NOP-120071 E o Procedimento de Manutenção nº 14 ( bandeirola , uso de rádio de comunicação com o operador e bloqueio físico). Todos estes cuidados são necessários devido a movimentação intensa das M.D’s. e a pouca visibilidade que o operador tem da pista.

2.5.4 - Plataformas LD,

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Plataformas LD, estrutura localizada ao lado oeste da Baterias de Fornos onde estão: as Portas LD dos fornos, as Máquinas Desenfornadoras, os cabides das Portas LD, os berços de reparos das cremalheiras, os suportes de manutenção das barras niveladoras, as calhas para descarregar os silos de carvão das MD’s., o corrimão da plataforma e as linhas de água e ar. Nas plataformas executa-se as tarefas: acompanhamento do desenfornamento, limpeza e manutenção das portas, ajuste dos selos das portas (estanqueidade), reparos em fornos, etc. 2.5.5 - Todas as tarefas e serviços de: Operação, Preservação e Manutenção, nas Máquinas Desenfornadoras, nos fornos, nas portas e portinholas dos fornos, nas plataformas, nas pistas das MD’s. devem ser executadas conforme a NOP correspondente com o uso dos: EPI’s, Dispositivos de Segurança e Cuidados Ambientais nela detalhados .

Riscos Nas Áreas das Máquinas Desenfornadoras e Plataformas LD.s.: • Extrator de Portas Abrindo ou Fechando a Porta, no Forno ou Cabide. Risco de ficar prensado entre o extrator de portas e a porta do forno, ou a estrutura da máquina Risco de ser atingido pela porta quente que saiu do forno, ou ficar prensado entre a porta e o forno ou a porta e estrutura da máquina. Risco de ser atingido pela estrutura do extrator de portas.

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Risco de queimadura com a queda de coque (ou coque verde), durante a retirada da porta do forno

É proibido passar em frente do extrator de portas, durante as operações das Máquinas Desenfornadora: em frente aos fornos ou manobras nos cabides de portas. Não ficar a menos de quatro (4) metros do extrator, em quanto o mesmo não completar seu giro • Cremalheiras Avançando ou Recuando nos Fornos ou nos Berços de Reparos. Risco de ser arrastado pela cremalheira para dentro do forno, ou ser prensado contra o forno. Risco de ficar prensado na cremalheira e a estrutura da máquina ou por cima do berço de reparos. Risco de queda de coque incandescente da cremalheira ou do forno.

É proibido passar em frente ou por baixo da cremalheira, durante o desenfornamento (avanço ou recuo da cremalheira) e durante as manobras no berço de reparos das cremalheiras, nas extremidades das Baterias. • “ATENÇÃO” Não se aproxime do extrator de portas ou da cremalheira com a máquina operando, se você chegar a três(3) metros do extrator de portas ou da cremalheira operando, acionará um alarme sonoro, alertando que você está invadindo a área de risco da máquina e deve retornar , a dois (2) metros, desligará o comando da máquina, o que pode provocar um acidente pessoal ou operacional. Se o sistema automático de detecção for acionado e desarmar o comando geral da máquina o operador da Máquina Desenfornadora , só pode rearmar a máquina após ter checado se não há ninguém próximo da cremalheira ou do extrator de portas.

Risco de esmagamento pela queda da porta do extrator de portas

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• Caminho seguro para passar de um lado para o outro nas Máquinas Desenfornadora Operando

Para passar de um lado para o outro da Máquina Desnfornadora , com a máquina operando, só e permitido conforme a orientação abaixo. Baterias de Fornos 1, 2 e 3 ( Máquinas Desenfornadoras 1 e 2 ) Subir pela escada lateral do lado que você está,(lado norte ou sul), seguir a escada interna que passa por cima da cremalheira e descer pela escada lateral contraria (lado sul ou norte). Atenção: Com a Máquina Desenfornadora nº 01 encostada no batente norte, a escada da máquina no lado norte fica fora da plataforma , sem piso embaixo da escada, com risco de queda. Sempre que a Máquina Desenfornadora nº 01 for para a extremidade norte, e a escada ficar fora da plataforma, o operador tem que fechar com o cadeado o portão da escada lado norte. Com a Máquina Desenfornadora nº 02 encostada no batente sul, a escada da máquina no lado sul fica fora da plataforma , sem piso embaixo da escada, com risco de queda. Sempre que a Máquina Desenfornadora nº 02, for para a extremidade sul, e a escada ficar fora da plataforma, o operador tem que fechar com o cadeado o portão da escada lado sul. Baterias de Fornos 4 e 5 ( Máquinas Desenfornadoras 3 e 4 ) Subir pela escada lateral do lado que você está,(lado norte ou sul), passar por baixo da proteção da cremalheira e descer pela escada lateral contraria (lado sul ou norte). Atenção: Com a Máquina Desenfornadora nº 04 encostada no batente sul, a escada da máquina no lado sul fica fora da plataforma , sem piso embaixo da escada, com risco de queda. Sempre que a Máquina Desenfornadora nº 04, for para a extremidade sul e a escada ficar fora da plataforma, o operador tem que fechar com o cadeado o portão da escada lado sul.

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• Plataforma LD, Portinholas das Portas e Fornos Abertos. É proibido ficar próximo da região de operação da máquina, durante as operações das Máquinas Desenfornadora: em frente aos fornos, nos cabides de portas ou nas extremidades das Baterias. É proibido transitar pela Plataforma LD, quando não estiver executando algum serviço ou tarefa no local. É proibido subir ou descer das MD’s. , quando esta estiver transladando.

É proibido ficar embaixo das portinholas, durante o nivelamento, abertura e fechamento de portinholas. Não ande encostado nas portas dos fornos e não fique encostado nas portas dos fornos, quando a máquina desenfornadora estiver passando. • Risco de fogo na porta ou queda ferrolhos ou peças dos fornos, portas ou tirantes.

Com o forno aberto há o risco de queda de coque incandescente.

• Risco de queda da portinhola,

Risco de ser atropelado pela máquina ou algum de seus componentes

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É proibido ficar ou passar encostado nas portas dos fornos. • Riscos de queda e/ou ser atropelado pela máquina.

É proibido sentar, encostar ou debruçar nos corrimãos das Plataformas LD, escada de acesso às plataformas, corrimão e escadas das MD’s. É proibido correr na plataforma, escadas de acesso à plataforma , máquinas e região • Pistas das Máquinas Desenfornadoras. Risco de ser atropelado pela máquina. É proibido executar qualquer serviço, nas pistas das MD’s., canais das pistas, ou adjacências, sem o Pedido de Impedimento, o Uso de Dispositivos de Segurança conforme a NOP-120071 (bandeirola , uso de rádio de comunicação com o operador e / ou bloqueio físico) e / ou o Procedimento de Manutenção nº 14. A movimentação das M.D’s. é intensa , e a visibilidade que o operador tem da pista é limitada pela estrutura da máquina.. Nas saídas das Baterias de Fornos, para as pistas das Maquinas Desenfornadoras, parar e observar a movimentação da Máquina Desenfornadora. Ande entre as duas faixas amarelas, para evitar colisão com a Máquina Desenfornadora. ( ) Risco de ser atropelado pela máquina.

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Nunca sente nos trilhos das Máquinas • Utilização de andaimes na Plataforma LD, utilização de bancadas ou trabalhos nos fornos

executados pela plataforma LD. Para utilizar andaime nas Plataformas LD, seguir as orientações abaixo: A) Inspecionar as rodas do andaime, verificar se tem roda solta, quebrada, presa, etc.; B) Contatar o operador da máquina desenfornadora, conforme instrução da NOP-120071

- Uso dos Dispositivos de Segurança; C) Inspecionar o local por onde o andaime vai passar e estacionar, ver se tem buracos, saliências ou qualquer outro problema no piso, que pode ocasionar a queda do andaime; D) Posicionar-se atrás do andaime para empurra-lo até o local do serviço, não empurrar o andaime com funcionários sobre o mesmo; E) No local do serviço travar o andaime no buckstay do forno; F) Nas Baterias de Fornos 4 e 5, travar a portinhola em frente ao andaime, e as laterais ao

andaime; G) Em trabalhos sem a porta do forno, usar a porta falsa no forno , e travar as portinholas

laterais ao andaime; H) Colocar as bandeirolas no corrimão da plataforma a dez (10) metros do andaime , lado

Sul e lado norte do andaime, conforme a NOP-120071-Uso dos Dispositivos de Segurança Bandeirola é um dispositivo (um pedaço de borracha com uma presilha) que é colocado no corrimão da plataforma, na direção dos limite fixados nos lados norte e sul das máquinas. Ao passar pela bandeirola o painel de comando da máquina e desligado, parando a máquina. Conforme descrição da N OP-120071 – Uso dos Dispositivos de S egurança O Operador da máquina, só pode rearmar a máquina após: - Verificar o motivo que provocou o desarme; - Verificar se o dispositivo físico (bandeirola LD ou LC), provocou o desarme;

- Verificar visualmente onde se encontra a frente de trabalho, que colocou o dispositivo do limite de segurança;

Travar o Andaime no Buckstay

Nas Baterias de Fornos 4 e 5 Travar a Portinhola em Frente ao Andaime e Travas as Portinholas Lado Sul e Norte do Andaime

Colocar Bandeirolas no Corrimão da Plataforma, a Dez (10) Metros do Andaime, Lado Norte e Sul

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- Conversar com o encarregado e/ou com a equipe que estiver executando o serviço para agilizar a liberação da área; - Aguardar a retirada do pessoal, andaimes, ferramentas, etc. do local. • Barramentos e chaves elétricas dos Barramentos e das Máquinas Desenfornadoras.

É proibido aproximar qualquer material ou mexer nos barramento , chaves seccionadoras e painéis elétricos das MD’s, sem estar devidamente autorizado e ser eletricista. • Limpeza, Pinturas, Manutenção e Preservação, nas plataformas dos canais de fumaça LD.

Risco de Coque Elétrico no Barramento. Risco de ser atropelado pela Máquina Desenfornadora.

É proibido executar qualquer serviço de: manutenção, limpeza, pinturas, preservação ou operação, na plataforma do canal de fumaça LD, com o barramento da Máquina Desenfornadora ligado. A Chave seccionadora do barramento da bateria, que for ser executado o serviço, tem que estar desligada e travada com bloqueio físico, conforme o Procedimento de Manutenção 14 • Outras Atividades na Plataforma LD

Nas atividades abaixo relacionadas, usar todos os EPI.s. inclusive a viseira de acrílico e cumprir rigorosamente os itens da NOP referente a atividade e da NOP-120071. NOP-120074 - Trabalho em Fornos com Stick. NOP-120092 - Inspeção nas Paredes dos Fornos das Baterias. NOP-120097 - Limpeza Manual de Portas e Jambs. NOP-120102 - Limpeza das Soleiras das Portas e Jambs. NOP-120105 - Limpeza da Portinhola. NOP-120107 - Recuo de Selo. E qualquer trabalho que for executado em fornos com a porta aberta, ou trabalho de demolição de paredes de espelho, paredes de fornos, paredes de regeneradores, montagem e demolição de paredes falsas(Bulkheads).

Ao ter que transitar ou executar alguma tarefa nas Máquinas Desenfornadoras e Plataformas LD, analisar os riscos existentes com: a translação da MD., as operações da MD, nunca passar em

Risco de choque elétrico

Chave Seccionadora do Barramento Desligada e Travada com Bloqueio Físico (Cadeado)

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frente do extrator , em frente ou por baixo da cremalheira com a máquina operando, não passar encostado as portas dos forno (risco de queda de coque ou fogo nas portas) portar e usar quando necessário a máscara semi-facial com filtro de carvão ativado. Obedeça todas as placas de sinalizações, avisos de alertas e impedimentos do Local. 2.6 - Carros Guias e Plataformas (LC)

2.6.1 – Carro Guia, é o equipamento (máquina) que: retira e coloca as portas LC dos fornos, guia o coque incandescente para o vagão do Carro Apagador, através de um dispositivo chamado gaiola. Esta máquina, translada em cima de trilhos de rolamento localizados na Plataforma LC, é energizado pelo barramento localizado em cima do Carro Guia. Durante a operação de desenfornamento o CG., está sempre em movimento, translada de um forno da série para o forno seguinte, avança e recua o extrator de portas para abrir ou fechar a portas dos fornos, translada para posicionar a gaiola em frente ao forno aberto, avança a gaiola para permitir a passagem de coque durante o desenfornamento, recua a gaiola após o desenfornamento e translada para fechar o forno, translada eventualmente para uma das extremidades das baterias, para movimentar portas nos cabides, disponibilizar a máquina para manutenção, trocar de máquina, etc. 2.6.2 - O Operador do Carro Guia, deve olhar a tranqueta superior e a tranqueta inferior da Porta do Forno (no forno ou no cabide ), após ter fechado a mesma, verificando se estão bem fechadas, e só depois de ter certeza que a porta está bem fechada (com as tranquetas travadas nos ferrolhos), transladar com a máquina. Motivo: Risco da porta cair em cima de alguém.

Plataformas LC, estrutura localizada ao lado leste da Baterias de Fornos, onde estão: as Portas LC dos fornos, os Carros Guias, os cabides das Portas LC, o corrimão da plataforma e as linhas de água e ar. Nas plataformas executa-se as tarefas: acompanhamento do desenfornamento, limpeza e

Carro Guia

2.6.3 - Plataformas LC,

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manutenção das portas, ajuste dos selos das portas(estanqueidade), reparos em fornos, etc. 2.6.4 - Todas as tarefas e serviços de: Operação, Preservação e Manutenção, dos Carros Guias nos fornos, nas portas, nas plataformas, nos trilhos de rolamentos dos Carros Guias; devem ser executadas conforme a NOP correspondente com o uso dos: EPI’s, Dispositivos de Segurança e Cuidados Ambientais nela detalhados .

Riscos nas Áreas do Carros Guias e Plataformas LC.: • Carros Guias, em translação. Risco de ser atropelado pela máquina ou algum de seus componentes. Risco de queda, e /ou ainda ser atropelado pela máquina.

É proibido ficar próximo da região de operação da máquina, durante as operações do Carro Guia: em frente aos fornos, nos cabides de portas ou nas extremidades das Baterias. É proibido subir ou descer do CG. , quando este estiver transladando. • Gaiola do Carro Guia. Risco de queimaduras , estruturas da gaiola extremamente aquecidas. Risco de ficar preso dentro da gaiola, ou prensado na gaiola do CG.

É proibido passar pela gaiola do Carro Guia. • Extrator de Portas do Carro Guia. Risco de esmagamento pela queda da porta do extrator de portas,

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Não ficar a menos de três (3) metros do extrator, em quanto o mesmo não completar seu giro Se tiver que passar pelo extrator, aguardar a três metros de distância do extrator, até completar o giro da porta na posição de limpeza ou o extrator estar sem a porta totalmente recuado.

Risco de ficar prensado entre o extrator de portas e a estrutura da máquina.

É proibido passar pelo extrator de portas, durante as operações dos Carros Guia: em frente aos fornos ou manobras nos cabides de portas. • Plataforma LC. Risco de fogo na porta ou queda ferrolhos ou peças dos fornos, portas ou tirantes. É proibido transitar pela Plataforma LC, quando não estiver executando algum serviço ou tarefa no local.

Risco de queimaduras: nas portas dos fornos ou com queda de coque dos fornos abertos

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É proibido passar em frente de forno vazio ou carregado com a porta aberta. • Utilização de andaimes na Plataforma LC, utilização de bancadas ou trabalhos nos fornos

executados pela plataforma LC • Para utilizar andaime nas Plataformas LC, seguir as orientações abaixo:

A) Inspecionar as rodas do andaime, verificar se tem roda: solta, quebrada, presa, etc.; B) Contatar o operador do Carro Guia, conforme instrução da NOP-120071 - Uso dos Dispositivos de Segurança; C) Inspecionar o local por onde o andaime vai passar e estacionar, ver se tem buracos,

saliências ou qualquer outro problema no piso, que pode ocasionar a queda do andaime; D) Posicionar-se atrás do andaime para empurra-lo até o local do serviço, não empurrar o andaime com funcionários sobre o mesmo; E) No local do serviço travar o andaime no buckstay do forno; F) Em trabalhos sem a porta do forno, usar a porta falsa no forno; G) Colocar as bandeirolas no corrimão da plataforma a dez (10) metros do andaime , lado

Sul e lado norte do andaime, conforme a NOP-120071 – Uso dos Dispositivos de Segurança Bandeirola é um dispositivo (um pedaço de borracha com uma presilha) que é colocado no Corrimão da Plataforma, na direção dos limite fixados nos lados norte e sul das máquinas. Ao passar pela bandeirola o painel de comando da máquina e desligado, parando a máquina. Conforme descrição da NOP-120071 – Uso dos Dispositivos de Segurança O Operador da máquina, só pode rearmar a máquina após: - Verificar o motivo que provocou o desarme; - Verificar se o dispositivo físico (bandeirola LD ou LC), provocou o desarme;

- Verificar visualmente onde se encontra a frente de trabalho, que colocou o dispositivo do limite de segurança; - Conversar com o encarregado e/ou com a equipe que estiver executando o serviço para agilizar a liberação da área; - Aguardar a retirada do pessoal, andaimes, ferramentas, etc. do local. Ao ter que transitar ou executar alguma tarefa nos Carros Guias e Plataformas LC, analise os riscos existentes com: a translação do CG., as operações do CG., nunca passar pelo extrator, nunca passar pela gaiola do CG., não passar encostado as portas dos forno (forno aberto ou fogo nas portas), não aproximar qualquer material ou mexer nos barramento e chaves seccionadoras e painéis dos CG’s, sem estar devidamente autorizado e ser eletricista. (risco de choque elétrico), portar e usar quando necessário a máscara semi-facial com filtro de carvão ativado. Obedeça todas as placas de sinalizações, avisos, alertas e impedimentos do Local .

Travar Andaime no Buckstay

Colocar as Bandeirolas no Corrimão da Plataforma A dez (10) Metros do Andaime Lado Norte e Sul

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2.7 - Carros Apagadores, Trilhos de Rolamento e Torres de Extinção 2.7.1 - Carro Apagador

Carro Apagador é o equipamento(máquina) que recebe o coque incandescente; vai á Torre de Extinção, depois de apagado ocoque, descarrega na Rampa de Coque ou na Baia de Coque. Esta máquina translada em cima de trilhos de rolamento localizados ao lado leste do canal de fumaça LC, é energizado pelo barramento localizado no lado leste da Plataforma LC. Durante a operação de desenfornamento, o C.A. está sempre em movimento, transladando do forno a ser desenfornado até a Torre de Extinção em operação, da Torre de Extinção até a rampa ou baia para descarregar o coque e retornando ao próximo forno a ser desenfornado, podendo ainda ter que ser colocado ou retirado do desvio, ou transladar para inspeção e manutenção dos trilhos e barramentos ou ficar sob uma das Torres de Extinção. 2.7.2 - Trilhos de Rolamento dos CA’s

Trilhos de Rolamento dos CA’s, é a região em que translada os Carros Apagadores, está muito próximo dos barramentos energizados, principalmente nas Baterias de Fornos 1 2 e 3, é um a área que requer constantes limpeza e manutenções de trilhos e a movimentação do Carro Apagador é intensa . Todos os serviços de limpeza, preservação e manutenção nos trilhos de rolamentos dos Carros Apagadores , das Baterias de Fornos 1 , 2, 3, devem ser executados, com os barramentos dos C.A.s desenergizados, conforme instrução da NOP-120794 – Limpeza e Manutenção nos Trilhos dos C.A.s das Baterias de Fornos 1, 2 e 3. Todos os serviços de limpeza, preservação e manutenção nos trilhos de rolamentos dos Carros Apagadores , das Baterias de Fornos 4 e 5, devem ser executados, com acompanhamento de um funcionário com rádio de comunicação com o operador do CA, e/ou bloqueio físico, conforme

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instrução da NOP-120796 - Limpeza e Manutenção nos Trilhos dos CA.s. das Baterias de Fornos 4 e 5. 2.7.3 - Torre de Extinção

Torre de Extinção é um arcabouço de concreto armado, com revestimento laterais de tijolos vermelhos; internamente com tijolos ante-ácidos e uma capela (madeira ou concreto) na parte superior, e na parte inferior poços de decantação com canaletas laterais, que normalmente estão com água a uma temperatura elevada, usada na extinção do coque incandescente. As Torres de Extinção estão localizadas nas extremidades das Baterias de Fornos. 2.7.4 - Todas as tarefas, serviços e operações dos: Carros Apagadores, nos trilhos de rolamentos, nas Torres de Extinção, e região da rampa de coque ou baia, devem ser executadas conforme a NOP correspondente com o uso dos: EPI’s, Dispositivos de Segurança e Cuidados Ambientais nela detalhados. Desligar a chave seccionadora do barramento do Carro Apagador, na região solicitada pela NOP (Norma Operacional) ou pela IS ( instrução de serviço), usar bloqueio físico ( cadeado ) na chave seccionadora e bloqueio físico ( batente móvel ) nos trilhos de rolamento dos Carros Apagadores sempre que for solicitado pela NOP ou IS.

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Riscos Nas Áreas dos Carros Apagadores, Trilhos de Rolamento dos C.A.s. e Torres de Extinção • Carros Apagadores. Risco de queda, e /ou ainda ser atropelado pela máquina;

É proibido pular o corrimão das Plataformas LC para entrar no CA.,( se tiver motivo para entrar no CA)., use a entrada apropriada nas extremidades das Baterias, acene para o operador ir até a local apropriado e aguardar a sua entrada na máquina. É proibido subir ou descer dos CA.. , quando este estiver transladando. • Trilhos de rolamento dos Carros Apagadores.

É proibido a entrada, o transito e a permanência de qualquer pessoa nos Trilhos de Rolamentos dos CA’s, sem a autorização de um funcionário do setor. Risco de soterramento de coque, abertura das comportas do CA.

Risco de ser atropelado pelo C.A.

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É proibido ficar na região das comportas dos C.A’s., com o mesmo operando .

Torres de Extinção.

É proibido entrar na Torre de Extinção, sem que esta esteja devidamente impedida e com os dispositivos de segurança: - Chaves Seccionadoras Dos Barramentos dos C.A.s, desligadas e com bloqueio físico

(cadeado); - Batente móvel nos trilhos de rolamento dos Carro Apagadores; - Tanque de água superior vazio e bombas desligadas e com bloqueio físico; - Bloquear válvula presto (acionamento dos chuveiros).

Risco de ser atropelado pelo C.A.

Risco de queimaduras com água quente nos chuveiros, das Torres de Extinção

Riscos de choque elétrico nos barramento dos C.A.s

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Seguir a orientação da NOP-120792 – Impedimento com Bloqueio Físico e Placa de Sinalização, Para Serviços de : Reparos e Manutenção nas Torres de Extinção 1, 2 e 3 Risco de cair dentro da canaleta com água quente. (Queimaduras) Risco de cair dentro do poço de decantação com água quente e moinha. (Afogamento / Queimaduras )

. É proibido transitar por cima das canaletas das Torres de Extinção. • Barramentos e Chaves Seccionadoras dos Carros Apagadores Risco de choque elétrico.

É proibido aproximar qualquer material ou mexer nos barramento e chaves seccionadoras dos CA.’s, sem estar devidamente autorizado e ser eletricista. Ao ter que transitar ou executar alguma tarefa nos Carros Apagadores, Trilhos de Rolamento dos CA’s., Torres de Extinção ou barramentos dos Carros Apagadores, procurar algum funcionário do setor, solicitar o impedimento do setor e acompanhar as ações de bloqueio. Obedeça todas as placas de sinalizações, avisos ,alertas e impedimento do Local. • Atenção

Ao entrar ou sair das Baterias de Fornos ou nas passagens que dão acesso Ao trilhos das máquinas: “PARE E OLHE”, verificando aonde esta á máquina .

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2.8 - ACIDENTES GRAVES OCORRIDOS EM ÁREAS DE BATERIAS DE FORNOS DE COQUE NO BRASIL E EM OUTROS PAÍSES 2.8.1 Atropelamento de pessoas pelos Carros Apagadores

2.8.2 - Choque elétrico no barramento do Carro Apagador

2.8.3 - Queda corrimão da Plataforma LC, sobre um funcionário, no canal de fumaça LC.

2.8.4 - Atropelamento pelo Carro Guia

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2.8.5 - Prensamento e queda do operador no interior da gaiola do Carro Guia

2.8.6 – Funcionário ficou prensado no extrator de portas do Carro Guia

2.8.7 - Tampa da boca do forno quebrou quando o funcionário pisou

2.8.8- O funcionário caiu numa boca de carregamento aberta.

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2.8.9- Atropelamento pelas Máquinas Desenfornadoras

2.8.10 - Prensamento do funcionário entre o extrator de portas e o Buckstay (durante o giro do extrator)

2.8.11 - Prensamento da mão do funcionário ao tentar colocar um calço, entre a garra do extrator e a porta do forno.( Máquina Desenfornadora)

2.8.12 - Queda da porta sobre um funcionário no giro do extrator

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2.8.13 - A Cremalheira prensou o funcionário contra o berço de reparos da cremalheira.

2.8.14 - Queda da Portinhola na cabeça de um funcionário

2.8.15 - Queimaduras graves nas portinholas das portas do fornos (LD)

2.8.16 - Queimaduras graves nos subsolos de Baterias de Fornos

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2.9 - SEGURANÇA: 2.9.1 - Segurança: a prevenção de acidentes pessoais e mateiras, é obrigação de todos os

funcionários através de: cumprimento das Normas e Instruções de Serviços, atendimento ao avisos e placas de sinalização, uso correto e conservação dos EPI’s., uso correto e conservação das ferramentas e materiais de serviços, postura correta em relação as atividades e demais funcionários, participação nos DDI’s, elaboração correta das analises de riscos e auto analise de segurança.

2.10 - EPI’s CONSERVAÇÃO E USO CORRETO 2.10.1 EPI (Equipamento de Proteção Individual), É o equipamento que protege parte especifica do corpo de uma pessoa na execução das tarefas; as Normas devem informar quais são os EPI’s. necessários para a execução do serviço ou tarefa, é obrigatório o uso correto de todos os EPI’s. especificados, bem como a sua conservação. 2.11 - DDI Condução e Participação do DDI. 2.11.1 - DDI (Dialogo Diário Informal) e a conversa (dialogo) entre o Chefe de Equipe e os Funcionários da Equipe, deve ser feito no inicio da jornada de trabalho e conduzido de forma clara e objetiva, abordando assuntos de segurança da tarefa que vai ser executada, de como esta cada funcionário da equipe ou qualquer assunto, que algum funcionário da equipe achar conveniente para a execução segura da jornada de trabalho. A participação de todos os funcionários é importante, para que fiquem cientes das ocorrências da área de serviço e para que o Chefe de Equipe verifique: se todos estão em condições físicas e emocionais para o serviço. 2.12 - Postura Correta, Analise de Risco e Auto Analise de Segurança, 2.12.1 Postura Correta: É obrigação de todos os funcionários, ter uma postura correta em Relação ao: seus chefes, outros funcionários e qualquer pessoa com quem tiver contato, sendo atencioso e educado ao dar ou receber informações e instruções de serviços, usar e conservar adequadamente os EPI’s. e ferramentas, posicionar-se de maneira segura ao executar uma tarefa, cumprir as instruções recebidas, cumprir as normas, respeitar as placas e sinalizações, não mexer em nada que não esta autorizado a fazer, informar a seu superior imediato sempre que presenciar alguma anormalidade, manter e conservar a ordem limpeza e arrumação da área, jogar no recipiente apropriado todos os resíduos, e sempre procurar esclarecer de imediato todas as dúvida que tiver. 2.12.2 - Analise de Risco: É o impresso, que tem que ser preenchido por todos os funcionários antes da execução de uma nova tarefa, para que o funcionário verifique quais os risco envolvidas na tarefa e os meios de prevenção de acidentes que devem ser usados .

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2.12.3 - Auto Analise de Segurança: É uma forma simples e fácil do funcionário checa se está devidamente preparado para executar a tarefa, de maneira correta e segura, é feita da seguinte forma: Ao chegar ao local de trabalho após o DDI, o funcionário questiona mentalmente a si mesmo: 1) Estou emocionalmente e fisicamente bem para a execução deste serviço? Se a resposta for não, procure o seu chefe imediato, contando o ocorrido para que este encaminhe a solução, se a resposta for sim, seguir verificando se está devidamente protegido começando pela cabeça: 2) A minha cabeça esta protegida ? Estou com todos os EPI’s necessários para proteger a minha cabeça, meus olhos, meus ouvidos, boca e o rosto? 3) Meu tronco e braços estão devidamente protegidos? Estou com todos os EPI’s., necessários para proteger o meu tronco, os meus braços e mãos? 4) O meu quadril, pernas e pés estão devidamente protegidos? Estou com todos os EPI’s., necessários para proteger o meu quadril, minhas pernas e meus pés? 5) O serviço que eu vou executar requer algum EPI. especial ? 6) À minha frente, ao meu lado direito, ao meu lado esquerdo, ou às minhas costa, há alguma coisa que me oferece risco? 7) Acima de mim, alguma coisa que pode oferecer risco ou cair? 8) Abaixo de mim, alguma coisa que pode oferecer risco? 9) As ferramentas e /ou peças que eu vou usar estão em boas condições? 10) O equipamento ou local de trabalho esta corretamente impedido? 11) O meu serviço oferece risco a alguém próximo do local? 12) Todos que estão trabalhando nas proximidades, estão com a mesma preocupação em segurança e não me oferecem nenhum risco? 2.13 - PI’s, (Pedido de Impedimento) e Dispositivos de Segurança. 2.13.1 -PI’s, (Pedido de Impedimento): Todos os serviços de manutenção, preservação, limpezas e inspeção, deve ter o Pedido de Impedimento assinado por um funcionário do setor, devidamente treinado, ao assinar o pedido de impedimento o funcionário executa os procedimentos de segurança necessários, para a execução do serviço, entrega a Autorização para Execução de Serviços(AES) ao funcionário executante. Conforme o procedimento 14. 2.13.2 - Dispositivos de Segurança: Ao assinar o PI, o funcionário do setor executa as medidas de segurança com uso de bloqueios físicos (mecânicos), das instalações em que será executado os serviços. Usar os dispositivos conforme a descrição da NOP’ correspondente ao serviço, das orientações dadas na OS. e Procedimento 14. O impedimento das Máquinas móveis, devem ocorrer sempre que possível nas extremidades das baterias, com uso de broqueios físicos nas chaves seccionadoras dos barramentos e bloqueio físico nos trilhos de rolamento das máquinas (batente móvel

– impedir que a máquina que esta operando, colida com a máquina em manutenção). No impedimento das Torres de Extinção, as chaves seccionadoras do barramento dentro da Torre deve ser desligado e impedido com bloqueio físico e nos trilhos de rolamento dos Carros Apagadores deve ser colocado o batente móvel, para impedir que o Carro Apagador invada a Torre de Extinção em operação 2.13.3 – Em caso de emergência ligar para o ramal 2222, informar o ponto de urgência e ir ou mandar alguém aguardar o socorro no ponto de urgência informado. Ponto de Urgência

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K 80 Lado norte da Bateria de Fornos 03 K 90 Entre as Baterias de Fornos Grupo 1 e Grupo 2 K 100 Lado Sul da Bateria de Fornos 5

2.14 - CONCLUSÃO 2.14.1 - Conclusão: Vimos que as Baterias de Fornos de Coque, é um processo complexo, em que acontece o tempo todo várias operações de: “Aquecimento”, as Baterias estão o tempo todo sendo aquecida com gases: GAF e GCO, num processo continuo de reversão de queimas; Preservação e Manutenção, esta sempre ocorrendo serviços de preservação dos fornos ou manutenções programadas em: máquinas, barramentos, trilhos, fornos, estruturas, etc.; “Operação”, ocorre desenfornamentos e enfornamentos constantemente, com a movimentação das quatro máquinas e a Torre de Extinção: “Máquinas Enfornadoras” , “Máquinas Desenfornadoras”, “Carros Guias”, “Carros de Apagamentos” e “Torres de Extinção”, ( ciclo de máquinas ) 2.14.2 - Pelos motivos acima, sabemos que as Baterias de Fornos de Coque e um local com: gases, temperaturas elevadas, movimentação de máquinas , corrente elétricas, etc. E por isso não é local para ficar, quem não estiver executando algum serviço, devidamente autorizado, treinado e equipado, 2.14.3 – Nas áreas das Baterias de Fornos, ande ordenadamente ( não corra), não pratique brincadeiras, não debruce, encoste ou pule corrimão, não mexa em nada que não for de sua tarefa ou serviço, não faça nada com dúvidas, consulte sempre o seu chefe imediato, respeite as placas de sinalizações, instruções de serviços e normas, use corretamente os EPI’s , certifique-se que o equipamento ou local em que você vai executar algum serviço, está corretamente impedido, com uso dos dispositivos de segurança e bloqueios físicos necessários, faça as analises de riscos e: ” Tenha um Bom Dia de Trabalho”

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3.0 - DEFINIÇÕES PROCESSO DE COQUEIFICAÇÃO: É o aquecimento de mistura de carvões minerais em ausência de ar, com desprendimento de matéria volátil , dando origem a um resíduo sólido, poroso, com alta porcentagem de carbono, denominado coque. BATERIAS DE FORNOS DE COQUE: É a instalação industrial que tem por finalidade submeter a mistura de carvões minerais, convenientemente preparada, a esse processo de coqueificação. Obs.: Uma Coqueria integrada a uma Usina Siderúrgica, geralmente possui a seguintes unidades: - Manuseio de Carvão - Baterias de Fornos de Coque - Manuseio de Coque - Produtos Carboquímicos 4.0 - CLASSES DE COQUERIAS De acordo com as características requeridas para o produto final, as coquerias são divididas em : A) COQUERIAS PARA ALTAS TEMPERATURA DE COQUEIFICAÇÃO A temperatura final do coque é em torno de 900ºC e essas coquerias podem ter as seguintes finalidades: Produção de Coque Metalúrgico: Neste caso existem instalações com ou sem aproveitamento da matéria volátil ( Sub - produtos). Produção de Gás de Iluminação e Aquecimento : Neste caso o coque é considerado como sub - produto e a matéria volátil, após receber um tratamento, é distribuída tanto para uso doméstico, como industrial. B) COQUERIAS PARA BAIXAS TEMPERATURAS DE COQUEIFICAÇÃO A Temperatura final do produto varia entre 450ºC. e 700ºC. Nos Estados Unidos, a prática desse tipo de coqueificação em por objetivo principal a produção de um semi-

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coque, que é adequado para uso doméstico ou em caldeiras, ou ainda substituir carvões baixo-voláteis na mistura com carvões alto-voláteis em coqueificações a altas temperaturas. C) COQUERIA COSIPA : São 5 (cinco) as Baterias de Fornos de Coque a Cosipa, sendo três do tipo “CEC” - -Carbonization Entrepise Ceramique” de procedência francesa: Bateria de Fornos de Coque nº 01 com 31 fornos; Bateria de Fornos de Coque nº 02 com 31 fornos; Bateria de Fornos de Coque nº 03 com 35 fornos; Baterias de Fornos de Coque nº 04 e nº 05 com 53 fornos tipo Koppers Alemã cada Bateria, totalizando 106 Fornos. Suas Características são: CEC Koppers - comp. entre as estruturas metálicas a frio 13.500 15.560 - comp. entre as portas a frio 12.960 14.790 - altura da soleira ao topo do forno a frio 4.100 6.250 - largura média a frio 450 430 - Largura média a quente 440 418 - conicidade 75 60 - distância entre os fornos de eixo a eixo 1.165 1.300 - volume útil 22.010m3 37,36 m3 - volume Ton. 17,60 T. 27,27 T. Outros Tipo de Baterias de Fornos de Coque Com o progresso das usinas siderúrgicas, estão sendo construídas gigantescos altos- fornos com volume interno de 3000 m3 a 4000 m3 com produção de gusa líquido de 10.000 ton / dia e acompanhando esse ritmo, há também a necessidade na construção de uma bateria de grande porte: - aumento da produtividade; - redução de custo da construção / ton. de coque; - redução do custo operacional (pessoal); - maior capacidade por unidade área. Por outro lado com aumento das estruturas do forno, surgem também outros problemas. Altura do Forno - conforme a altura do Forno é problemático o aquecimento uniforme e homogêneo da parte inferior à superior; - dificuldade na limpeza dos componentes das portas, deformações e resistência do material; - resistências nas paredes de alvenaria. Extensão do Forno - problema no empenamento das cremalheiras e das barras niveladoras; - manter carga homogênea no enfornamento; - controle de temperatura (Cross-Wall) Tipos de Baterias: - CEC - “Carbonization Entrepise Ceramique”

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- Koppers - Willputt - DKH - Otto - Carl-sttill - Nitetsu 5.0 BATERIAS DE FORNOS DE COQUE

5.1 - Descrição Geral Constituição Básica: Uma bateria é constituída basicamente de várias paredes, formando as células de coqueificação (fornos), paredes de aquecimento e regeneradores. Os fornos e as paredes de aquecimento são colocados alternadamente, e um extremo a outro da Bateria, para melhor economia de calor e espaço. Deste modo, cada parede de aquecimento serve (aquece) a dois fornos adjacentes, exceto aquelas situadas nos extremos da Bateria. Cada “Parede de Aquecimento” é formada de várias câmaras de combustão, para que se tenha um controle individual do calor transmitido a várias partes de um mesmo forno. Os fornos alargam-se uniforme e progressivamente, do lado Máquina Desenfornadora (LD) para o lado de Descarga do Coque (LC). Este aumento de largura é chamado de conicidade do forno. Os regeneradores são câmaras localizadas abaixo dos fornos, nos quais elementos

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vazados são montados de modo a aumentar a superfície do contato dos mesmos. Servem para pré-aquecer o gás e o ar enviados aos queimadores das câmaras de combustão. Portanto o calor necessário para a transformação do carvão em coque nos fornos, é transmitido através das paredes de tijolos pela queima do gás nas câmaras de combustão.

: As paredes que separam os fornos as câmaras de combustão são constituídas por tijolos refratários de sílica, de 100mm a 150mm de espessura, com juntas macho e fêmea de desenhos especiais, para evitar a passagem dos gases de um lado para outro.

São canais horizontais no corpo de refratários da Bateria, abaixo de cada fila de regeneradores. Ligam os regeneradores às caixas de gás e fumaça.

Paredes

Sole-Flues:

Caixas de Fumaça:

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São conjuntos metálicos que fazem a ligação entre os sole-flues e o canal de fumaça.

Túnel de concreto armado, revestido internamente de tijolos refratários, previsto para coletar as fumaças que saem dos regeneradores, provenientes da queima do gás de aquecimento nas câmaras de combustão.

Chaminé:

Canal de Fumaça

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Torre de concreto armado, revestida internamente de tijolos refratários, para tiragem das fumaças provenientes do canal de fumaça. Baterias de Fornos: 1, 2 e 3 (Grupo 1), chaminé com 87 metros de altura e com vazão máxima de 132.500 m3 / hora de fumaça. Baterias de Fornos 4 e 5 (Grupo 2), chaminé com 117 metros de altura e com vazão máxima de 165.000 m3 / hora de fumaça.

Os fornos, câmaras de combustão e regeneradores, repousam sobre uma fundação sólida estável. O conjunto de tijolos é mantido unido rigidamente por tirantes de aço. Os tirantes longitudinais, amarram as paredes das extremidades da Bateria, enquanto que os transversais, amarram as vigas “I” verticais, denominadas “Buckstays”.

Tirantes e Bucstays:

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Os dois lados dos fornos ( LD e LC ), são fechados por meio de portas, as quais são removidas na ocasião do desenfornamento do coque. As modernas Baterias são dotadas de portas auto-vedantes, equipadas com tira metálica (selo), pressionada contra a armação do quadro das portas ( Jamb ), mantendo contato firme e contínuo, evitando com isso o escapamento da matéria volátil produzida durante a coqueificação. Os Jambs são inteiriços, de ferro fundido, tendo a face usinada para receber a pressão exercida pelo selo. São presos em posição vertical aos buckstays, permitindo liberdade para a expansão dos tijolos.

Para o carregamento do carvão existem orifícios no topo de cada forno, com diâmetro de 350 a 400mm, fechados com tampas de ferro fundido.

Bocas de Carregamento:

Portas e Jambs:

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Estrutura de concreto, com vários silos, localizada em um dos extremos da Bateria. Bateria de Fornos de Coque 1, 2 e 3, três silos de 630 T. cada. Baterias de Fornos de Coque 4 e 5, 4 silos de 500T. cada

Torre de Extinção:

Torre de Carvão:

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Um arcabouço de concreto armado com revestimento laterais de tijolos vermelhos; internamente com tijolos antiácidos e uma capela(madeira ou concreto) na parte superior. Torre de Extinção I um reservatório de 35m3 de água com bomba de 300m3/h Torres de Extinção II e III dois reservatórios (cada) com 45 m3 de água com bomba de 300m3/h. ou de 450m3/h dependendo do volume d’água necessária para novos tipos de tempo de extinção ( inundação) Rampa de Coque Construção de concreto armado, revestida com tijolos especiais, destinada a receber o coque depois de apagado. Rampa de Coque I - capacidade cinco fornos Rampa de Coque II - capacidade dez fornos.

5.2 - MÁQUINAS

Ciclo das Máquinas: Conjunto de atividades executadas pelos equipamentos de Baterias, sendo considerado como ponto de partida o instante em que se inicia o desenfornamento, até o instante em que novamente os equipamentos estão posicionados para o desenfornamento do Forno Seguinte. Equipamento Gargalo: Atividade que, independente do motivo, impede a realização do ciclo de máquinas no tempo mínimo previsto.

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Recebe o carvão sob o silo e em seguida carrega os fornos. Baterias de Fornos de Coque 1, 2, e 3 Máquina Enfornadora, com capacidade de 18,5 Ton. de carga de carvão com quatro moegas. Baterias de Fornos de Coque 4 e 5, Máquina Enfornadora com capacidade de 30 Ton. de carga de carvão com quatro moegas.

Retira e coloca as portas (LD) dos fornos. Desenforna o coque e nivela a carga de carvão durante o enfornamento. Baterias de Fornos de Coque 1, 2 e 3 - Fabricação CEC-Liliers - duas máquinas. Baterias de Fornos de Coque 4 e 5 - Fabricação Koppers - duas máquinas.

Retira e coloca as portas (LC) dos fornos. “Guia” o coque incandescente para o vagão do Carro Apagador, através de um dispositivo chamado gaiola. Baterias de Fornos de Coque 1, 2 e 3 - duas máquinas. Baterias de Fornos de Coque 4 e 5 - duas máquinas.

Recebe o coque incandescente; vai à Torre de Extinção. Depois de apagado o coque, descarrega-o na rampa, para que o mesmo seja beneficiado no Manuseio de Coque, antes de ser enviado para o Alto- Forno. Baterias de Fornos de Coque 1, 2 e 3 - duas máquinas Baterias de Fornos 4 e 5 - duas máquinas

Máquina Enfornadora:

Carro Apagador:

Máquina Desenfornadora:

Carro Guia:

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Sala de Controle

As sala de controle das Baterias de Fornos de Coque de 1 a 5, está dividida em seis seções de indicadores e medidores, nas quais os seguintes instrumentos de controle e medição bem como alarmes e elementos de operação. Estão instalados no Sistema Supervisor dando visão ampla do sistema operacional de Controle do Aquecimento. 1 - Unidade de mistura de Gás com pontos de controles. 2 - Controladores de pressão e temperatura. 3 - Fluxos de alimentação, medições de vazão e pressão dos gases. 4 - Indicadores de defeito, sistema de reversão e componentes de controle. 5 - Sistema Supervisório de Controle com Fluxo do processo de gases. 6 - Instalações de transmissores de pressão e vazão, sistemas de pressostato e alarmes. Sala de Controle Central das Baterias de Fornos: 1, 2, 3, 4 e 5

A sala de controle central das baterias engloba o controle de processos das cinco baterias,

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está equipada com a mais recente tecnologia para controle de processos industriais, englobando controle de vazões, pressões, temperaturas, enfornamento, desenfornamento e extinção do coque, através de CLP (Controlador lógico programável), o qual tem como finalidade a substituição dos antigos controladores de painel, para dar lugar a uma nova tecnologia de interface através de computadores. Controle de Processo Através de CLP

Tem por finalidade alternar a queima de gás entre as câmaras de combustão, evitando assim o superaquecimento dos tijolos, dando uma melhor distribuição calorífica através das paredes de aquecimento. A reversão é feita por um dispositivo mecânico que pode ser comandado por um sistema elétrico ou pneumático, geralmente a cada vinte (20) minutos, seguindo-se automaticamente as seguintes operações: - fechamento das válvulas de gás; - abertura das caixas de ar e fumaça que estavam fechadas e fechamento das que se encontravam abertas; - abertura das válvulas de gás. 5.3 - DESPOEIRAMENTO

Máquina de Reversão

Computador Supervisório

CLP Posicionador Inteligente

Processo

Atuação do Processo

Sinal de Controle Sinal de Supervisão

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Trata-se de um sistema que irá captar e transferir o material particulado para uma unidade de Despoeiramento, de alta eficiência, sem intervir com o ritmo operacional das baterias e não diminuir a produção de coque. Principais Funções dos Sistema (Despoeiramento) A) Coletar o material em suspensão, emitido durante o desenfornamento do coque nas baterias, nos seguintes pontos: - Acima da porta do forno, quando esta for removida; - Acima da gaiola do Carro Guia de Coque; - Acima do Carro de Apagamento. B) Transferir tal material particulado, coletado através do duto coletor para uma Unidade de Despoeiramento. C) Realizar a filtragem do material particulado de forma a assegurar que as emissões de resíduos para a atmosfera, não ultrapassem o limite máximo de 50mg/Nm3, base seca. D) Viabilizar o manuseio e respectivo destino do material particulado. E) A coleta de material particulado em suspensão deverá ser iniciada, quando a porta de um formo é removida pela extratora e concluída até que pelo menos, todo o coque desenfornado tenha sido transferido para o Carro de Apagamento.

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5.4 - Operação Carregamento dos Fornos:

A mistura de carvão a ser convertida em coque é levada à torre de carvão, a qual tem a capacidade de armazenamento suficiente para mais de 24 horas de operação, de modo a assegurar continuidade dos enfornamentos, durante o reparo ou manutenção no sistema do Manuseio de Carvão. Dos silos da torre de carvão, a mistura é carregada nas tremonhas ( moegas) da máquina enfornadora, havendo uma tremonha (moega) para cada boca de carregamento. Em geral, durante o carregamento, a máquina enfornadora repousa sobre uma balança, o que permite se ter o controle preciso do carvão carregado em cada forno. A máquina movimenta-se, então, para o forno a ser carregado. As tampas das bocas de carregamento dos fornos, são retiradas e em seguida, o carvão e descarregado no forno.

A maior preocupação e carregar o máximo de carvão nos fornos, pois alem de melhorar diretamente a produtividade ainda trará vantagens; melhora a distribuição de temperaturas, evita formação de grafite no teto dos fornos. Medições periódicas são

Carga por Forno

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necessárias na altura e contração da Carga dos Fornos, permitindo correções na carga das moegas das máquinas enfornadoras e das operações de carregamento e nivelamento. Nivelamento dos Fornos

Como, naturalmente, se formam pilhas cônicas sob as bocas de carregamento, é necessário mivelar uniformemente a superfície do carvão carregado, a fim de se evitar interferência com a evolução da matéria volátil, para melhor uniformidade da coqueificação e para facilitar o empurramento do coque depois de coqueificado. Esta operação é realizada por meio de uma barra niveladora, introduzida por uma portinhola localizada na parte superior da porta (LD), a qual é movimentada horizontalmente, num movimento de vai e vem, até que o topo da carga esteja uniforme. Seqüência de enfornamentos e desenfornamentos: Os fornos da Baterias são carregados e descarregados numa seqüência pré-determinada. Fornos contíguos (juntos) nunca são enfornados ou desenfornados em seguida, pois a elevação ou queda de temperatura, na parede de aquecimento intermediária, seria muito grande e haveria danos ao refratário, além do aquecimento desuniforme. Assim, escolhe- -se uma seqüência de desenfornamentos, com vários fornos separando os que são esvaziados. Um método comum é o de adicionar cinco (N+5) para determinar a seqüência de desenfornamento.

Terminada a coqueificação, as portas são retiradas, a Máquina Desenfornadora é colocada em posição, bem como, do outro lado da Bateria, tomam lugar o Carro Guia e o

Desenfornamento

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Carro Apagador. À medida que o forno vai sendo esvaziado pela ação da Desenfornadora, o Carro Apagador move-se lentamente sobre os trilhos, de modo a distribuir uniformemente , ao longo de todo o comprimento do vagão do carro, o coque incandescente. Extinção

Esvaziado o forno, o Carro Apagador desloca-se para a Torre de Extinção, onde o coque é apagado por meio de jatos de água sob pressão. Descarga na Rampa

Após a extinção, o Carro Apagador se movimenta para a Rampa, onde abre as comportas da parte inferior do vagão, depositando o coque na mesma, em camadas pouco espessas,

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o que facilita o resfriamento e permite apagar com uma mangueira, os pedaços que ainda estejam incandescentes. Comportas manuais na parte inferior da rampa permitem a descarga do coque para a correia transportadora que o leva para a Estação de Beneficiamento. 5.5 - NOÇÕES SOBRE O PRE-AQUECIMENTO DA BATERIA

A maior parte da Bateria é formada de tijolos de sílica, e apesar de possuírem elevado nível de qualidade, com referência a condutibilidade térmica, resistência à pressão quente e abrasão, é vulnerável à rápida alteração de temperatura, e devido às mudanças estruturais do tijolo (de quartzo para trimidimita e cristobalita ), possui os pontos negativos como alto índice de dilatação por aquecimento que por sua vez não é uniforme. Portanto, o trabalho de pré-aquecimento é feito mediante a elaboração prévia de uma curva de elevação de temperatura, que permita a dilatação linear, através do total dos dias de pré-aquecimento. Essa curva é elaborada conforme os resultados de testes de dilatação do tijolo, bem como das experiências anteriores. A curva de dilatação do tijolo de sílica sobe vertiginosamente a partir de aproximadamente 100º C, até ultrapassar os 300º C, é a curva prevista dá maior importância nessa fase, sendo que a temperatura é elevada lentamente, com maior tempo possível. Passando dos 400º C, uma vez que a dilatação total atinge 90% de seu valor previsto, eleva-se rapidamente a temperatura, até a temperatura de trabalho. A curva de elevação de temperatura é diferente da curva de dilatação do tijolo, e ambas são quase lineares durante todo o período do pre-aquecimento, sendo que essas curvas previstas são bases fundamentais para o trabalho de pré-aquecimento. Devem ser obedecidas fielmente e dispensados trabalhos com seriedade, principalmente nos pontos de transferência (mudança) dos tijolos de sílica (nas faixas 110º, 200º e 580ºC).

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O Gás Usado Para o Pré- Aquecimento:

O gás usado para o aquecimento é levado a queimadores localizados nas portas das células de coqueificação. O controle de temperatura se faz pela medição nas câmaras de combustão, através de termopares. Procura-se que a diferença entre as mesmas não ultrapasse a 10ºC e que a Bateria atinja uniformemente as temperaturas previstas na curva de elevação de temperatura. Características da Sílica: A sílica empregada na confecção de tijolos existe em diversas formas alotrópicas e cistalograficamente podem deferir de uma forma a outra pelo formato de suas estruturas cristalinas, densidade e estabilidade a temperaturas diferentes. A sílica apresenta três formas alotrópicas: - Quartzo; - Tridimita; - Cristobalita. Acima de 870º C, o quartzo se transforma em tridimita. Até 870º C o quartzo permanece estável em sua forma e seus cristais possuem forma definida. A tridimita permanece estável entre 870ºC - 1470ºC e adquire novas formas cristalinas e apresenta densidade diferente do quatzo. Acima de 1470ºC , a tridimita se transforma em cristobalita, cuja fusão ocorre em 1728ºC.

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5.6 - NOÇÕES SOBRE O AQUECIMENTO DOS FORNOS

As Baterias de Fornos de Coque, montadas por diversas firmas, apesar de serem semelhantes na aparência externa, encerram diferenças fundamentais, principalmente no processo de aquecimento. Os objetivos visados pelo processo de aquecimento são: 1) Conseguir que o coque produzido se apresente uniforme e de boa qualidade, independente do carvão enfornado ou do tempo de coqueificação. 2) Consumo mínimo de gás de aquecimento. Processo de Aquecimento: O gás e o ar pré-aquecidos nos regeneradores são enviados aos queimadores existentes na base das câmaras de combustão. Queimam no meio dessas câmaras, saindo os produtos da combustão (fumaças) pela parte superior das mesmas, sendo encaminhados por dutos para o topo das câmara restantes (50%), por onde descem até a base. Na base destas câmaras, a temperatura das fumaças é alta e grande quantidades de calor seriam desperdiçadas se fossem descarregadas para a atmosfera. A fim de evitar essa perda de calor, as fumaças são encaminhadas para os regeneradores ( nos quais os elementos vazados são aquecidos pelo contato com essas fumaças), saindo em seguida para o sole-flues, canal de fumaça e daí para a chaminé. À proporção que a combustão continua, a temperatura aumenta nas câmaras que estão queimando gás e diminuí naquelas que estão recebendo as fumaças. A temperatura dos

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regeneradores que estão recebendo fumaça aumenta, e aqueles que estão pré-aquecendo o gás e o ar, diminuem. Se o gás continuasse queimando sempre no mesmo sentido, a temperatura das câmaras em combustão se elevaria, atingindo níveis que seriam perigosos para a alvenaria, além do carvão ser coqueificado de forma irregular. Com finalidade de se manter temperaturas uniformes em toda a Bateria, os fluxos de gás e ar para os regeneradores e câmaras são periodicamente invertidos. Assim sendo, eles passam para os regeneradores que foram aquecidos anteriormente e queimam nas Câmaras que estavam recebendo as fumaças resultantes da 1ª queima. As fumaças resultantes dessa 2ª queima passam a ser recebidas pelas câmaras que estavam queimando gás, saindo em seguida para os regeneradores que estavam pré-aquecendo o gás e o ar anteriormente. Essa inversão é feita, simultaneamente, em todas as paredes de aquecimento da Bateria, por períodos de vinte (20) minutos e por períodos mais longos, em algumas Baterias. Essa inversão no fluxo de gases é chamada de reversão. Para o aquecimento das Baterias, são usados como gases de Alto Poder Calorífico (ricos), o gás de Coqueria e o gás Natural, e como gases de Baixo Poder Calorífico (pobres), o gás de Alto-Forno. Numa Usina Siderúrgica, usa-se normalmente a mistura dos gases de Coqueria e Alto- Forno. Porem, pode-se usar somente o gás de Coqueria. A mudança de um tipo de gás de aquecimento (misto), para o outro tipo (coqueria), pode ser feita em poucos minutos. Em virtude do gás misto não conter praticamente hidrocarbonetos, não acarreta craqueamento ( rompimento das moléculas ) durante o aquecimento nos regeneradores, portanto não haverá depósito de carbono na passagem do gás pelo mesmo. Quando se usa o gás de Coqueria como gás de aquecimento, o mesmo não é aquecido, evitando assim cracking dos hidrocarbonetos e a conseqüente obstrução dos regeneradores. O mesmo é conduzido aos queimadores por tubos verticais existentes nas paredes dos regeneradores. A alimentação desse gás se faz por meio de tubulações montadas sob a laje dos fornos (subsolo).

VARIAÇÃO DA TEMPERATURA DE UMA CÂMARA DE COMBUSTÃO ENTRE AS REVERSÕES

1.280

1.260

1.240

1.220

1.200

1.180

TEMPO (min) 0 2 4 6

REV. REV. REV.

COMB. COMB.

FUM.

TEMPERATURA

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A seleção de refratários para a construção de uma Baterias de Fornos de Coque é feita, levando-se em consideração determinadas condições de trabalho, é utilizado principalmente os tijolos de: - sílica; - sílico-aluminoso; - isolante. Refratário é um material não metálico, capaz de resistir a altas e baixas temperaturas em

5.7 - REFRATÁRIOS

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condições de trabalho industrial. Pela próprio definição, podemos avaliar a importância do material refratário, assim como sua larga aplicação nos processos metalúrgicos. A perfeição e durabilidade de toda instalação de fornos dependem, em grande parte, da correta seleção e aplicação do material refratário, temos pois a obrigação de conhecer as características desses materiais. Dependendo do material empregado em sua fabricação, o material refratário pode ser classificado em diversos grupos que denominamos de qualidade. Um material pode ser definido como uma substância inorgânica de composição química e propriedades físicas e mecânicas definidas dentro de certos limites. Características dos tijolos e qualidades: Refratários aluminosos ou de alta alumina Refratários silico aluminosos Refratários silicosos Refratários de magnesita e dolamita Refratários de cromo ou cromita Refratários cromo magnesita ou magnesita cromo Refratários de carbono Refratários especiais Porém destacaremos somente 3 (três) tipos de refratários: silicosos; silico aluminosos; isolantes. pois são os mais utilizados na montagem de uma Bateria de Fornos de Coque. Silicosos Produto com teor de Si02 (sílica) de 84 a 96%, são fabricados com materiais de alto teor de sílica livre ou com misturas equivalentes. Suporta a altas temperaturas (alta refratariedade), alta resistência ao desgaste pelo atrito de partículas sólidas (abrasão). Suporta cargas a elevadas temperaturas sem se deformar a altas temperaturas, transmite calor, (condutibilidade térmica), que o tijolo sílico aluminoso, alta resistência à ação de escórias ácidas: boa resistência ao ataque de ácidos ( cal, magnésio, ferro ), fortemente atacada pela escórias básicas, sob temperatura, superior a 650ºC suporta bem as mudanças bruscas de temperatura, sob temperatura abaixo de 650ºC tem baixa resistência ao choque térmico ( mudanças bruscas de temperaturas). A possibilidade de se aumentar o peso específico destes tijolos, bem como a de diminuir as espessuras das paredes, guardados os limites de resistência mecânica, traz como conseqüência melhores condições de condução de calor. Sílico aluminoso Produtos com teor de AL2O3 (aluminia) compreendido entre 35 a 48%, são fabricados

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com argilas refratárias (aulinitas). As propriedades físicas e químicas das argilas variam dentro d e certos limites, consequentemente os tijolos silico-aluminosos com possíveis variações de propriedades, podem ser muito úteis, esse fato é muito bom, pois o tijolo feito de argila refratária, pode atender a diversas condições de serviços. Muitos tijolos silico-aluminosos têm boa resistência às mudanças bruscas de temperatura e são isolantes térmicos apreciáveis, boa resistência a escórias ácidas, baixa resistência às escórias básicas. Isolantes Os produtos isolantes fabricados a partir de matérias primas naturais como vermiculita, diatomita e amianto são empregados até um limite máximo de 1.100ºC. Acima dessa temperatura utilizam-se tijolos isolantes refratários cujo limite de utilização é 1300ºC - 1350ºC e são feitos à base e chamote e tijolos isolantes a alta temperatura, feitos à base de alumina globular, alumina Bayer e sílica. Estes últimos podem suportar temperaturas de serviço acima de 1600ºC. A condutibilidade térmica destes produtos depende do número tamanho e distribuição dos poros como também de estrutura vítrea ou cristalina. A resistência mecânica a frio, devido ao enfraquecimento da estrutura pelos vazios, naturalmente é baixa, chegando a ser inferior a 10 Kg/cm2 para os tijolos de densidade aparente a 0,5 g/cm3. A resistência aos choques térmicos é fraca, devido à alta condutibilidade, que provoca fortes gradientes de temperaturas. A resistência à corrosão é também baixa, devido aos vazios internos e à fraca espessura das paredes. Propriedades Físicas e Mecânicas Uma das propriedades determinantes na seleção dos refratários é a resistência física mecânica, pois os tijolos das paredes dos fornos além do peso das fiadas superiores e dos equipamentos montados sobre o topo da bateria, tem de suporta r as pressões desenvolvidas pelo carvão durante a coqueificação, resistir à abrasão do coque durante o desenfornamento. Física é a ciência das propriedades da matéria e da energia. Da mesma forma as paredes de separação dos regeneradores que se encontram sob os fornos, devem suportar elevadas cargas de compressão, tendo que ser construídas com refratários possuindo alta resistência mecânica. As propriedades gerais que se exigem de um bom refratário são as seguintes: a - resistência a altas temperaturas (infusibilidade) b - resistência a esforços a quente e a frio c - coeficiente de expansão mínimo d - mínima expansão dimensional após recozimento e - mínimo ou máximo coeficiente de condutibilidade térmica f - porosidade mínima g - boa homogeneidade h - massa específica - alta densidade

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Todas essa propriedades podem ser medidas através de ensaios em laboratórios; existem normas técnicas que indicam como proceder para que se obtenha em laboratório dados comparativos entre os valores dos diferentes materiais. Refratariedade A fusão da maior parte dos produtos refratários não ocorre em um valor definido, o que se observa é a transição gradual do estado sólido para o líquido. A refratariedade é a temperatura máxima que um refratário pode suportar, quando testado em laboratório, antes do início do amolecimento. Existe uma norma técnica que especifica como proceder para determinar a refratariedade de um material, sendo esta sempre indicada em Cone Orton ou Cone Seger. O Grau de refratariedade depende da pureza da matéria prima utilizada na fabricação do material refratário, assim como de sua qualidade e classe. Refratariedade

Qualidade

Temperatura de ºC - a ºC

Silico Aluminoso 1580ºC - 1775ºC Aluminoso 1785ºC - 1865ºC Silicosos 1620ºC - 1760ºC Magnesita Cromo - - 2000ºC Cromo Magnesita - - 2000ºC

Quando temos o material refratário em “serviço” isto é durante a operação, ele é exposto não só ao calor (temperatura elevada), como também sofre influência química, físicas e mecânicas decorrentes das condições de operação. A maior ou menos sujeição aos fatores acima citados do tijolo refratário, fará com que este tenha em “serviço” o seu ponto de amolecimento menos próximo ou mais próximo da refratariedade determinada no teste do laboratório, porem sempre inferior. Composição Química do Material Refratário Qualidade................................silicosos Composição Química..............altamente ácidos Comportamento.......................alta resistência à corrosão pelas escórias acidas. Fortemente atacada pelas escórias básicas. Qualidade.................................silicoso-aluminosos Composição Química...............básicos Comportamento........................boa resistência à corrosão pelas escórias ácidas (menos que os tijolos silicosos), Baixa resistência às escórias básicas (maior resistência que os tijolos silicosos). Qualidade.................................aluminosos Composição Química...............neutros Comportamento........................boa resistência à ação das escórias ácidas e básicas, Tanto mais resistente quanto maior forma percentagem de

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alumina. Qualidade.................................magnesianos Composição Química...............básicos Comportamento........................alta resistência à corrosão pelas escórias básicas, baixíssima resistência à ação das escórias ácidas. Qualidade.................................carbono Composição Química...............neutro Comportamento........................grande resistência à ação das escórias ácidas e básicas

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ÍND

ICE

DE

DIL

AT

AÇ

ÃO

CURVAS DE DILATAÇÃO DOS TIJOLOS REFRÁTARIOS

TEMPERATURA ( X 100ºcC)

TIJOLO DE MAGNÉSIO

TIJOLO DE SÍLICA

TIJOLO VERMELHOCROMO MAGNÉSIO

TIJOLO CHARMOTE

TIJOLO DE ALTA ALUMINIA

T. CHAMOTEALUMINOSO

69

40

30

20

10

0

-10

-20

-30

-40

-50

-40

1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700

CURVAS DE AMO LECIMENTO DE VÁRIOS TIJO LOS REFRATÁRIO S

MU

DA

NÇ

A D

E C

UM

PR

IME

NT

O (

%)

TEMPERATURA ºC

TIJOLO DE SÍLICA

TIJOLOMAGNÉSIO

TIJOLO CHARMOTE

TIJOLOCROMO

Nota 1: - É denominado “Magnesianos” os tijolos de magnesita, dolomita, magnesita cromo e cromo- magnesita. Resumindo-se: 1) Quanto maior for o teor de sílica na constituição do material, mais ácido será este material. 2) Quanto maior for o teor de magnesita ou dolomita na constituição do material, mais básico será este material. Resistência ao Choque Térmico Mudanças bruscas de temperatura são comuns durante o período normal de operação dos fornos, essas mudanças variam de acordo com o regime de operação do equipamento, e podem ser consideradas de efeitos leves e severos. Os refratários quando em serviços, estão sujeitos a estas variações, podendo aparecer, em sua superfície, trincas ou mesmo quebras por estilhaçamento (spalling). Este fenômeno pode ser atribuído a várias causas, como: proporção de seus constituintes cristalográficos e vidros, diferenças de dilatação entre estes, diferença de temperaturas entre pontos do interior da peça, transformações mineralógicas no constituintes, diferenças de tensões entre partes, etc. A mudança brusca de temperatura, chamamos de choque térmico. Dependendo de sua natureza e estrutura, o material pode resistir mais ou menos, ao choque térmico.

70

Quadro Comparativo de Resistência ao Choque Térmico

Qualidade Resistência ao Choque Térmico Aluminosos Excelente a boa de 10 a 20 choques Silico-aluminosos Boa a regular de 3 a 8 choques Excelente acima de 650ºC + de 20 choques Silicosos Péssima abaixo de 650ºC 1 choque Cromo queimado Regular 2 a 4 choques Cromo magnesiano Boa 4 a 8 choques (ligado quimicamente) Magnesita queimado Regular 2 a 4 choques Magnesita cromo Boa 4 a 8 choques (ligado quimicamente)

6.0 - DESTILAÇÃO DO CARVÃO 6.1 . Em Laboratório Se elevarmos lentamente a temperatura de aquecimento do carvão, em ausência de ar, nos ensaios de laboratório, inicialmente surgem pequenas rachaduras na superfície do mesmo e em seguida inicia-se o amolecimento. Com 400ºC, o volume aumenta 1,5 vezes e com 430ºC, funde-se totalmente e se transforma numa forma de melaço, liberando intensamente os gases. A superfície se levanta como se fosse o crescimento de um bolo de forno. Prosseguindo, com 480ºC, a massa se solidifica, ocupando o espaço 4 vezes maior que o inicial e se transforma em semicoque. Se aquecer mais ainda, apesar de continuar produzindo o gás, não se observa, aparentemente, grandes mudanças. Na evolução acima, a relação entre temperatura e a dilatação é diferente para cada tipo de carvão, porém entre carvões coqueificáveis, ocorrem fenômenos semelhantes 6.2 - Em Escala Industrial Em fornos industriais, o processo de destilação é bem diferente do descrito acima, devido à pressão exercida pelo carvão e à grande diferença no mecanismo da condutibilidade térmica. Quando o carvão úmido é enfornado no forno de Alta Temperatura, a temperatura da parede do forno cai momentaneamente até 200ºC, porém, com a evaporação da água, a mesma se eleva rapidamente até 700ºC.

71

Para passar de 700 para 870ºC, necessita de tempo bem longo, porem, ultrapassando os 870ºC, atinge rapidamente a temperatura de 1.000. a 1200ºC. Com essa temperatura, as camadas de carvão mais próximas das paredes se transformam em coque e o carvão imediatamente vizinho (parte interna) vai amolecendo. Quando atingir a temperatura de fusão, decompõe-se, aumentando a produção de gás. Essa temperatura de fusão é igual para todos os tipos de carvão, porém, é na base de 400 a 480ºC. O mecanismo desse amolecimento e fusão, acompanhado da dilatação e posterior solidificação, não é ainda perfeitamente conhecido. É possível que o amolecimento do carvão seja um fenômeno físico, mascarado por outro de origem química. A parte do carvão, que se encontra em estado de fusão, é chamada de zona plástica. Geralmente possui a espessura de 25mm e não permite a infiltração do gás. Divide claramente a parte já coqueificada da parte interna ( ainda não coqueificada ), e no decorrer da destilação, se dirige em direção ao centro do forno. A dilatação zona plástic a é causada principalmente pela resistência oferecida à liberação dos gases, enquanto a solidificação é conseqüência da volatilização e decomposição dos produtos fluídos ( em fusão), Após a solidificação a massa sofre ainda uma perda de peso (aumento de densidade), o que provoca a sua contração. A velocidade em que a zona plástica caminha é chamada de velocidade de coqueificação e depende do tipo de carvão, da largura do forno e da temperatura de aquecimento. Normalmente é de 28 a 42 mm/hora. Dessa forma, quando a zona plástica se encontra no centro do forno, todo o carvão está transformado em coque. terminando a destilação. Quando se inicia a fusão do carvão, isto é, a formação da zona plástica, a mesma começa a se dilatar com a produção de gás. Consequentemente a camada interior do carvão é comprimida. Portanto, a pressão de dilatação comprime a parte interna e ao mesmo

1.200

870

700

200

TEMP. (ºC)

TEMPO

Variação da Temperatura da Parede de um Forno no Início da Destilação

72

tempo exerce pressão nas paredes do forno. Essa pressão é chamada de “Força de Inchamento do Carvão”

Carvão

Zona Plástica

Coque

INÍCIO MEIO FINAL

Características dos Carvões Para Fábrico do Coque metalúrgico: Para fabrico do coque metalúrgico é consumido carvões coqueificáveis que atendem os requisitos da transformação da coqueificação. Betuminoso, semibetuminoso ou mesmo fracamente betuminoso, o carvão adequadamente preparado e britado poderá produzir o coque com qualidade planejada. Entretanto o carvão deve atender alguns requisitos básicos para entrar na composição da mistura. - deve possuir cinza baixa; -deve possuir teor de enxofre baixo; - o teor de matéria volátil deve obedecer ao limite fixado. Outros fatores da mesma importância são levados em consideração a saber: - pressão de coqueificação baixa; - alto poder de aglutinação - F S I ( Índice de Expansão ou Inchamento do Carvão) - teor de inertes - fluídos, etc. Este conjunto de propriedades deve ser reunido criteriosamente e pode-se mesmo afirmar

6.2.1 -

Corte Transversal de um Forno Durante a Destilação

73

que é grande a complexidade que envolve a escala de carvão para a formação de uma boa mistura. Transformação do Carvão em Coque O carvão é enfornado já com a mistura rigorosamente dosada com granulométrica, nv, cinza, umidade, etc. dentro do padrão já preestabelecido. O forno a ser enfornado o carvão encontra-se com a temperatura média de 1.000 a 1.200ºC (dependendo do índice de produção). Com o efornamento a temperatura tende a cair ± 100ºC, porém essa queda de temperatura não atinge as câmaras de combustão. A formação do carvão em coque é na ausência de ar pela transmissão de calor das câmaras (kacking-rate), do estado sólido para massa pegajoso em seguida essa massa vai - se solidificando até trincar. Ao atingir a temperatura de ± 400ºC o carvão sofre uma dilatação de 1,5% e aos 430ºC essa dilatação tende a dobrar, aos 460ºC o carvão passa para o estado plástico quando inicia-se o desprendimento dos gases, volatilizando-se. Em 480ºC o carvão irá endurecendo, sempre desprendendo gás e sua dilatação, aumenta em torno de 4 (quatro) vezes em relação ao estado natural. de 0ºC a 100ºC evaporação de H2O de 40ºC a 230ºC liberação de Co2 e CH4 absorvida pelo carvão de 280ºC a 560ºC (decomposição primária) é a fase que inicia a produção de gás (a maioria e H2 e CH4) alcatrão e licor de amônia. de 300ºC a 500ºC amolecimento, fusão expansão do carvão de 620ºC a 880ºC (decomposição secundária) produção de gás constituído principalmente de H2 e CO de 510ºC a 900ºC contração do semicoque e 900ºC a 1000ºC coque (Tempo Líquido). 7.0 - TERMOS TÉCNICOS 7.1 - Índice Operacional das Baterias: É um número que representa o nº de desenfornamentos por dia, dividido pelo nº de fornos instalados:

nº de desenfornamentos / dia nº de fornos instalados

Exemplos: Se houver 60 desenfornamentos por dia numa Bateria de 60 fornos instalados, o I.O. será de 100%. Se a mesma Bateria, houver 90 desenfornamentos por dia, o I.O. será de 150%.

I . O . = I . O . = X 100

74

7.2 - Operação Reduzida da Bateria : Compreende a operação sob temperatura baixa (até certo limite), em decorrência da redução do Índice Operacional, porém não há nenhuma determinação quantitativa. Quando surgir a necessidade de freiar a produção, em decorrência do desequilíbrio da demanda de coque para o Alto Forno, deverá ser prolongado o tempo de coqueificação, sem contudo reduzir a temperatura além do limite de segurança. Para isso são adotados diversos métodos, levando em consideração as dificuldades operacionais, fator econômico, influência na Bateria. Contudo como a operação reduzida se opõe à natureza de operação da Bateria, deve ser evitada ao máximo. Paralisação da Produção, Mantendo Fornos da Bateria Aquecidos, Carregados e Pressurizados: Neste plano, cessam os desenfornamentos e os fornos são mantidos com coque. A fim de se evitar o super aquecimento do coque vários dias são necessários para abaixamentos da temperatura as câmaras de combustão e consequentemente aumento do tempo de coqueificação, antes de parar definitivamente os desenfornamentos. Quando o gás de produção atingir determinado volume e o teor de O2 atingir valores maior ou igual 0,8%, parar o exaustor ou então reduzir até o mínimo possível a abertura da válvula gaveta e totalmente a borboleta do coletor secundário da bateria que está sendo paralisada. Em ambos os casos, alimentar o coletor principal da bateria que está sendo paralisada com gás suplementar (gás coqueria bruto e/ou limpo, gás metano, etc.). Esta medida tem por finalidade manter os fornos com pressão positiva a fim de evitar entrada de ar e desgrafitização das superfície de aquecimento dos fornos. Para isto, é necessário na fase de preparativos, providenciar interligação dos citados gases ao coletor principal. A pressão a ser mantida no coletor deve garantir que a pressão interna da parte inferior dos fornos se mantenha sempre positiva ( maior do que o mmca ). Para permitir e

7.2.1 -

75

controlar a pressão interna dos fornos, prever esquema especial para medição contínua de pressão interna dos fornos, através de coluna d’água na base das portas de fornos escolhidos no LD e LC. O gás de coqueria necessário para manter a bateria aquecida deverá ser fornecido por outras baterias ou por combustível suplementar no caso de não haver disponibilidade de gás de coqueria. Estando as paredes dos fornos em boas condições de conservação, é possível manter os fornos carregados por um maior números de dias, em relação a fornos em condições piores de conservação. Com os fornos carregados, aquecidos e pressurizados todas as portas, tampas das bocas de carregamento, tubos de ascensão devem ser perfeitamente vedados à entrada de ar.

É um tubo de interligação entre o forno e o Barrilete. A função do mesmo é resfriar o gás de produção de cada forno, através de circulação de licor amoniacal, e enviar os produtos resultantes para o barrilete. É composto de Tubo principal e Pescoço de Canso (Garganta). Entre a garganta e o barrilete existe uma válvula de isolamento chamada de “ Válvula Prato”. O principal cuidado para com o Tubo de Ascensão é a limpeza interna do mesmo.

É o tubo responsável pela coleta dos gases resfriados, condensados e elementos amoniacais, de todos os fornos da Bateria. Na operação da Bateria, a Pressão do Barrilete, representa extrema importância, porque a

7.3 - TUBO DE ASCENSÃO

7.4 - BARRILETE

76

mesma reflete diretamente na pressão interna dos fornos em coqueificação. Portanto, a mesma é regulada de maneira que a pressão interna do forno seja sempre positiva, evitando assim a entrada de ar nos fornos.

Os objetivos da circulação do licor (água) amoniacal são: - Resfriamento do gás de produção - Condensação do alcatrão pesado. - Retenção dos elementos mistos (líquidos e sólidos). - Separar os elementos amoniacais contidos no gás-produzido. - Eliminação dos elementos impregnados (piches), no interior do pescoço de ganso, por meio de lavagens. A bomba de Licor Amoniacal não deve ser parada além de pequeno espaço de tempo, caso contrário, impossibilitará o resfriamento do gás, provocando rápido aumento da temperatura do Barrilete e, consequentemente a danificação do tubo de ascensão e do próprio Barrilete. Portanto é indispensável manter a bomba sobressalente em perfeitas condições de trabalho.

Tubo Coletor Principal de Sucção, é o tubo que interliga o Barrilhete ao resfriadores de gás. A quantidade se estabelece conforme o nº de fornos da Bateria, e geralmente, a conexão é feita no meio do Barrilete ou em locais, a fim de garantir a uniformidade da pressão interna o Barrilete em toda a sua extensão

7.5 - CIRCULAÇÃO DE LICOR AMONIACAL :

7.6 - TUBO COLETOR PRINCIPAL:

77

COLETORES / SITEMAS UTILIDADES

Tem a finalidade de provocar depressão no interior dos fornos durante o enfornamento. A pressão situa-se em torno de 30 a 40 Kg /cm2 quando em vazio (sem nenhuma válvula aberta) e de 20 a 30 Kg/cm2 durante o enfornamento (uma válvula aberta). A elevação da pressão é obtida através de bombas multi-estágios.

Tem a finalidade de provocar o abaixamento da temperatura do gás de produção de 750 / 800ºC para a faixa de 80 / 90ºC e decantar partículas em suspensão arrastadas com o gás de produção.

Substituir a Água Amoniacal de baixa pressão (ANB) no caso de parada das bombas G1 e G2. Para as Baterias de Fornos de Coque de 01 a 05 a abertura da Água Industrial é automática. Em casos de emergência pode ser utilizada ainda a conexão localizada nos extremos da linha para alimentação através da rede de extinção ou de carro de bombeiro.

7.6.1 -

Água Amoniacal de Alta Pressão

Água Amoniacal de Baixa Pressão

Água Industrial de Emergência

78

Também conhecidos como sangradouros, tem a finalidade de aliviar a pressão nos coletores de gás, quando da parada dos Exaustores. Quando da sua operação, é aberto o vapor para diluição da chama, e é feita a queima do gás através da “Chama Piloto”. Podem ser operados tanto no automático como no manual. No caso de abertura automática todos os Bleeders são abertos simultaneamente, sendo seu fechamento efetuado individualmente, Em operação manual, os Bleeders são abertos individualmente através de catracas localizadas em um extremo da Bateria.

Localizam-se nas gargantas dos Tubos de Ascensão, e acima das Válvulas Prato. Tem a finalidade de formar um jato circular de diâmetro levemente superior ao da garganta. Necessitam de inspeção e limpeza periódica para evitar o seu entupimento.

Válvula controladora da pressão dos coletores, Localiza-se no coletor secundário. Como toda a válvula controladora, deve ser mantida em uma abertura de trabalho entre 30 a 70%. O ajuste na abertura pode ser feito através de: a) Variação na rotação dos exaustores; b) Variação da abertura do by-pass nos exaustores;

Borboleta

Bleeders

Chuveiros

79

c) Variação da abertura da válvula gaveta localizada entre a linha de sucção e a válvula borboleta . A maior abertura da válvula borboleta corresponde ao término da operação da Bateria e a menor a momentos antes do inicio dos enfornamentos. Pode ser controlada manualmente desacoplando-se o pistão de comando e agindo diretamente no eixo externo da válvula borboleta.

A pressão dos coletores em uma bateria é dimensionada em função da altura entre as soleiras dos fornos e a parte superior dos tubos de ascensão, correspondendo para cada metro de altura, 1mmca. Pode-se ajustar ainda em função da produção, principalmente quando em regime de produção baixo e neste caso vê-se elevar um pouco a pressão de controle. O ajuste da pressão dos coletores visa evitar pressão negativa no interior dos fornos no final de coqueificação. Pressão de controle acima do projeto, impedem a infiltração de ar nos fornos, mas dificultam o enfornamento provocando pressões e vazamentos através das bocas de carregamento e portas dos fornos. Pressões abaixo do projeto, embora facilitem a operação de enfornamento e eliminem os vazamentos, facilitam a entrada de ar para o interior os fornos e consequentemente a queima de gás e super-aquecimento na região próxima as portas dos fornos. Para se saber se a pressão dos coletores é adequada, isto é, se no final de coqueificação não ocorre pressão negativa no interior do s fornos, faz-se teste de pressão negativa durante o ciclo de coqueificação, introduzindo-se tomadas nas portas dos fornos. Este teste pode servir também para estimar o momento para restrição da válvula prato que também tem a finalidade de evitar pressão negativa nos fornos.

Controle de Pressão dos Coletores

80

Localiza-se na parte superior interna dos Bleeders, e tem a finalidade de provocar a combustão do gás bruto quando da operação em emergência. Os problemas potenciais são: o entupimento do queimador, emperramento de válvulas e entupimento e acúmulo de condensados nas linhas alimentadoras de gás. Estes problemas podem ser solucionados com a inspeção e limpeza rotineiras em todo o sistema.

Este problema provoca dificuldades durante a operação de enfornamento, com o aparecimento de vazamentos pelas bocas de carregamento. Entre suas causas, pode-se citar: bomba de alta pressão parada, mais de uma válvula de 3 vias aberta, ou um grande quantidade delas dando passagem.

Deficiência de Sucção no Enfornamento

Chama Piloto dos Bleeders

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Localiza-se nos Carboquímicos, após os refriadores e antes dos lavadores. Tem a finalidade de succionar o gás produzido nas Baterias. Seu funcionamento pode ser através de turbinas a vapor ( TG 1 e TG 2 ) ou elétrico ( TG2 ). Quando funcionam com turbina pode-se variar a sua rotação de modo a adequá-los a produção de gás nas Baterias. A parada dos exaustores provoca a abertura dos Bleeders nas Baterias.

Localizam-se entre os tubos de ascensão e o barrilete. Na sua parte interna fica instalado o chuveiro de Água Amoniacal. Seu maior problema é o acúmulo de resíduos internamente que se depositam, durante a coqueificação do carvão, podendo provocar sua obstrução total, caso não seja adotado uma rotina de limpeza manual adequada.

Gargantas

Exaustores de Gás

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É a operação de fechamento da válvula prato e a abertura da tampa do tubo de ascensão através da qual é interrompida a comunicação dos fornos com o barrilete. Esta operação é efetuada no final de coqueificação e antes do desenformanento dos fornos. Pode também ser efetuada durante a coqueificação, em situações de emergências, principalmente quando ocorrer grandes vazamentos de gás pelas portas dos fornos e neste caso haverá grande emissão de gás para a atmosfera ou a formação de chamas nos tubos de ascensão e que pode danificar a tampa, motivo pelo qual só deverá ser utilizada por pequenos períodos de tempo.

É a operação inversa ao isolamento de forno. Neste caso é efetuado o fechamento da tampa e a abertura da válvula prato do tubo de ascensão. Esta operação é efetuada momentos antes do inicio do enfornamento dos fornos.

Alinhamento dos Fornos

Isolamento dos Fornos

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Os instrumentos de controle dos coletores constam principalmente de: - Registrador / Indicador de temperatura; - Registrador / Indicador de pressão; - Controlador de pressão; - Lâmpadas sinalizadoras de defeito na pressão e/ou na temperatura; - Alarmes anunciadores de defeito na pressão e/ou na temperatura; - Pistão de acionamento da borboleta; - Solenóide.

É o leque formado pelo chuveiro de NH3 no interior da garganta do tubo de ascensão. O formato do leque deve ser tal que todo o perímetro interno da garganta (acima da válvula prato) seja atingido pela Água Amoniacal, pois, só assim todo o gás produzido no forno será atingido pelo jato e sofrerá abaixamento de temperatura, bem como, as partículas em suspensão serão decantadas. Qualquer irregularidade, como entupimento e acúmulo de resíduos na parte inferior externa do chuveiro, carretará na elevação de temperatura do tubo da região próxima a válvula prato e do barrilete. Para evitar tal problema é indispensável a adoção de rotinas de limpeza e inspeção adequada.

Instrumentos de Controle dos Coletores

Jato do Chuveiro

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Selo Hidráulico do Goseneck

Localiza-se na junção da garganta com a carcaça da válvula prato dos tubos de ascensão. Tem a finalidade de efetuar a selagem dessa região Limpeza do Barrilete Tem a finalidade de evitar acúmulo excessivo de resíduo no interior do Barrilete. A limpeza é efetuada introduzindo-se uma espátula especial através dos orifícios existentes na parte superior da carcaça das válvulas prato. A limpeza deve ser iniciada do centro para as extremidades do Barrilete para facilitar o escoamento dos resíduos.

São orifícios localizados na parte superior da carcaça das válvulas prato e das tubulações dos coletores secundários e linhas de sucção, e pelos quais pode ser efetuada limpeza dessas áreas ou ainda inspeções e medições de temperatura e pressão.

Orifícios de Limpeza

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É a linha de gás que fica nos extremos dos coletores secundários das Baterias interligando - os com o tratamento de gás. Tem a finalidade de encaminhar o gás produzido nas Baterias para os resfriadores primários.

É a pressão de controle dos coletores que corresponde a 1mmca por metro de altura A altura é medida da soleira dos fornos até a parte superior dos tubos de ascensão. A pressão correspondente para as Baterias 1, 2, e 3 é de 6,5mmca, e para as Baterias 4 e 5 é de 12mmca. O controle de pressão visa evitar pressões negativas no interior dos fornos, em final de coqueificação. O valor de controle de pressão pode ser levemente alterado em função do índice operacional, aumentando-o quando o índice operacional é baixo e reduzindo-o quando o índice operacional é alto. Cuidados especiais devem ser tomados, quando da ocorrência de perda de produção de modo a evitar que a pressão de controle fique negativa. o que pode provocar aspiração de água do selo hidráulicos das tampas para o interior dos fornos pondo em risco a integridade dos refratários dos mesmos (ver também controle de pressão do coletores).

Linha de Sucção de Gás

Pressão do Barrilete

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É a operação de redução da abertura da válvula prato, com a finalidade de evitar pressão negativa no interior dos fornos em final de coqueificação. o momento da redução da válvula é determinado através de testes de pressão efetuados durante o ciclo de coqueificação. Estes testes são efetuados introduzindo-se amostradores nos fornos através das portas, e efetuando-se leituras a intervalos pré-fixados.

Tem a finalidade de eliminar vazamentos de gás pela parte superior dos tubos de ascensão, sendo considerado um sistema de antipoluição em Baterias de Fornos. Para que a sua finalidade seja permanente é necessário a adoção de rotinas de limpeza das canaletas do selo hidráulico, a tampa interna que faz a selagem mecânica, e das peneiras, sem o que, todo o sistema será prejudicado e a sua finalidade não será conseguida. Cuidados especiais são necessários por ocasião de paradas prolongadas da operação que podem provocar entradas da água do selo nos fornos que já tenham terminado a coqueificação. Para evitar isso, é aconselhado que tais fornos sejam isolados do Barrilete e introduzir um vergalhão na parte superior do tubo de ascensão para manter uma pequena abertura nas tampas.

Restrição da Válvula Prato dos Fornos

Selo Hidráulico das Tampas dos Tubos de Ascensão

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Localizam-se na parte superior dos tubos de ascensão, sendo operadas manualmente através do topo das Baterias. Em Baterias modernas podem ser operadas automaticamente em conjunto com as válvulas pratos e as de 3 vias de NH3. Podem ou não, ser providas de selo hidráulico. São operadas próximos do horário de desenfornamento e enfornamento dos fornos.

Localizam-se nos coletores secundários entre a linha de sucção de gás e válvula borboleta controladora de pressão. A abertura dessas válvulas deve ser ajustada de tal modo, que as válvulas borboletas de controle da pressão dos coletores operem na faixa de 30 a 70% de abertura em qualquer situação das Baterias.

Tampas dos Tubos de Ascensão

Válvulas Gaveta

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Localizam-se entre as gargantas e o Barrilete. Tem a finalidade de isolar do Barrilete, os fornos em final de coqueificação.

Situa-se em frente aos tubos de ascensão, sendo operadas manualmente do topo das Baterias. Tem a finalidade de alimentar os chuveiros com alta ou baixa pressão de NH3. O alinhamento com alta pressão só deve ser efetuado por ocasião do enfornamento dos fornos e somente uma delas pode ficar nessa condição. Caso mais de uma válvula seja alinhada com alta pressão haverá redução da depressão no forno que estiver sendo

Válvula de 3 vias

Válvula Prato

89

enfornado o que pode provocar grandes vazamentos pelas bocas de carregamento. 7.7 - TÉRMINO DE COQUEIFICAÇÃO A explicação científica é difícil e não é clara. Quando ocorre o término da coqueificação. o Hidrogênio (H2) do gás produzido, aumenta rapidamente e atinge até 80%, e ao contrário , o Metano (CH4) se reduz excepcionalmente e cai até 2%. Por outro lado, a temperatura interna do coque aumenta rapidamente e a temperatura do tubo de ascensão tende a cair. Como métodos de julgamentos do término de coqueificação, temos: - Julgar experimentalmente, pela coloração do gás que sai pela boca do tubo de ascensão. - Através da análise do gás produzido (H2 e CH4). - Pela temperatura interna do coque e do tubo de ascensão. Dentre esses métodos, o primeiro é normalmente utilizado, pois além de ser simples, a sua precisão é comparável aos demais. O gás emanado o carvão possui a coloração amarela-escura densa, sendo que no final de coqueificação se torna semitransparente e de coloração levemente violeta (azulada), desaparecendo praticamente a pressão. Há casos em que o julgamento é feito erroneamente, devido as seguintes causas: 1) Retorno de Gás do Barrilete para o tubo de ascensão, em decorrência das irregularidades de isolamento da válvula prato. 2 ) Termino Parcialmente Irregular, devido ao atraso de coqueificação o na região diretamente em contato com as portas, em decorrência de problemas de aquecimento Para se evitar o julgamento errado do término de coqueificação, deve-se proceder o treinamento dos operadores que executarão a leitura visual e fazer com que todos possam efetuar o julgamento nas mesmas condições. 7.8- TEMPO LÍQUIDO DE COQUEIFICAÇÃO É o tempo de destilação, isto é, o tempo transcorrido desde o enfornamento do carvão até o término da coqueificação. O aquecimento é realizado para que todos os fornos tenham o mesmo tempo líquido de coqueificação, porém, na realidade, de acordo com as condições da destilação, nunca se obtém o mesmo tempo e normalmente, há um desvio de ± 20 minutos, As condições que influem nessa variação de Tempo Líquido são: aquecimento das Baterias, características do carvão empregado ( umidade, granulométrica ), processos operacionais, etc.

90

Nos trabalhos de Baterias, geralmente não se desenforna o coque logo que termina a destilação do carvão, mas sim com um tempo maior que esse tempo líquido de coqueificação. Esse espaço de tempo que o coque permanece no forno após o término de coqueificação é chamado de Tempo de Super-Coqueificação ou Stay Time. Esses sistema é adotado com a finalidade de obter-se uma maior resistência no coque recém coqueificado, Geralmente o tempo de Super-coqueificação e em torno de 1 (uma) hora, sendo que se for muito longo, poderá provocar influências negativas à Bateria, como formação de cascão nas paredes, consumo de energia desnecessário e queda nas qualidades do coque. TEMPO TOTAL DE COQUEIFICAÇÃO: Compreende o tempo transcorrido desde o enfornamento do carvão até o desenfornamento do coque incandescente é chamado também de Tempo Bruto de Coqueificação. Uma vez determinado o Índice Operacional, isto é, o nº de fornos que se quer operar num dia de trabalho, determina-se o tempo total de coqueificação através das fórmulas abaixo.

nº de fornos instalados nº desenfornamentos / dia

1 . I.O.

Exemplos: Se quisermos trabalhar com um Índice de 120% numa Bateria, o tempo Bruto de Coqueificação será: 1 . 120 O aquecimento da Bateria é então programado para que o coque esteja totalmente coqueificado em aproximadamente 19 horas.

7.10 -

T.B. =

ou: T.B. =

X 24 horas

X 24 horas

T.B. = X 24 T.B. = 20 horas

7.9 - TEMPO DE SUPER-COQUEIFICAÇÃO (STAY-TIME)

91

O ato de interromper totalmente a ligação entre o Barrilete e o forno, no qual tenha terminada a destilação, é feita através do fechamento da válvula prato existente no pescoço de ganso. Normalmente essa válvula é vedada hidraulicamente pelo licor amoniacal. Se a vedação for imperfeita, o gás do Barrilete retornará para o forno haverá prejuízo. Mesmo após o isolamento, continua a produção de pequeno volume de gás, o qual deverá ser expelido à atmosfera, com a abertura da tampa do tubo de ascensão. O ideal seria um isolamento automático da válvula prato, que acompanhasse a evolução da pressão do forno, durante a coqueificação, mantendo-a sempre constante. assim a mesma partiria do estado totalmente aberto ( início da coqueificação ), para um movimento de fechamento contínuo, de acordo com a pressão, e no final da destilação, estaria totalmente fechada. No momento, existem ainda problemas técnicos quanto a esse isolamento automático e sua aplicação não é difundida. Portanto, emprega-se na maioria das vezes, o processo manual de fechamento, isto é, restringe-se a válvula prato perto do final da destilação. GÁS DE COQUERIA (GCO): É o gás produzido durante a destilação do carvão. Cada tonelada do mesmo produz, aproximadamente, 360 m de gás, Sua abreviatura e GCO e sua composição aproximada é: Hidrogênio (H2) : 50% Metano (CH4) : 30% Monóxido de Carbono (CO) : 7% Nitrogênio (N2) : 4% Etileno (C2H4) : 4% Gás Carbônico (CO2) : 2% Seu poder calorífico é de aproximadamente 4.500 Kcal/m . GÁS DE ALTO-FORNO: Composição do G.A.F. = H2 - 3,70 CO2 - 20,50 N2 - 45,45 CO - 22,89 É o gás resultante da redução do minério de Ferro em gusa; constituído praticamente de CO e tendo um poder calorífico de aproximadamente 750 Kcal/m .

7.12 -

3

3

7.13 -

3

7.11 - ISOLAMENTO DO FORNO:

92

7.14 - GÁS MISTO : Composição Gás Misto = H2 - 9,47 CO2 - 18,59 C2H4 - 0,23 C2H6 - 0,07 H2S - 0,01 O2 - 0,0 N2 - 41,26 CH4 - 2,27 CO - 21,13

Trata-se de gás de Alto-forno, enriquecido com o gás de Coqueria. Na utilização desse gás misto para o aquecimentos das Baterias, o mesmo é pre-aquecido através dos regeneradores, existindo portanto limite na taxa de mistura com o gás de Coqueria, para evitar o craqueamento. Normalmente é feita mistura para um PCI ( Poder calorífico) em torno de 1.200 Kcal/m . CONSUMO DE CALORIA NAS BATERIAS Trata-se da quantidade de calor necessária para destilar 1 (uma) tonelada de carvão (base seca). Normalmente é de aproximadamente 600mcal/T. As causas que variam esse consuma são: umidade do carvão enfornado, poder calorífico do gás de queima, temperatura da Bateria, Índice Operacional, métodos operacionais, etc. A umidade do carvão é o principal fator no consumo, sendo que 1% a mais de umidade, exige o aumento de aproximadamente 15mcal/T.

3

7.15 -

MISTURADOR

93

VARIAÇÃO DE CALOR PARA AQUECIMENTO A variação da quantidade de calor faz variar a temperatura da Bateria. Para isso, varia-se a quantidade do seu fornecimento alterando-se o volume de gás fornecido. Mesmo quando o volume de gás é mantido constante, pode-se ter variação da quantidade de calor pela variação do poder calorífico do gás de alto forno e coqueria. O poder calorífico (PC I) do gás de coqueria é relativamente estável (4320 a 4360), ao passo que o do gás de alto forno oscila constantemente com a variação da marcha do forno, influindo grandemente na temperatura da bateria devido ao grande volume utilizado.

A temperatura da bateria cai devido a má combustão provocada tanto pelo excesso de gás como pelo excesso de ar. No caso de excesso de gás tem-se desperdício de combustível, por que parte do gás não entrará em combustão e será arrastado para a chaminé, o que pode provocar riscos de explosão e poluição do meio ambiente, pela formação de fumaça preta. Numa combustão real, visto que é difícil obter-se a queima completa com O2 apenas em valor teórico (0,0%), faz-se a queima com teores variando de 1.0 a 2,5%. Estes teores variam segundo o tipo de bateria, tipo de gás utilizado, grau de deterioração, etc. e é controlado variando-se as entrada de ar, depressões dos sole-flues e dos canais de fumaça.

7.16 -

7.17 - CONDIÇÕES DE QUEIMA

MANÔMETRO

94

PODER CALORÍFICO DO GÁS MISTO E VARIAÇÃO NA ALTU RA DA CHAMA

O poder calorífico do gás misto influi enormemente na temperatura e no rendimento térmico (consumo de calor) de uma bateria. O consumo de calor aumenta com a redução do poder calorífico do gás misto, apresentando pequenas variações para valores acima de 950Kcal/Nm . O poder calorífico do gás misto, varia em função da marcha do alto forno e do coque rate utilizado. Quando corre variação do poder calorífico do gás de alto forno, também ocorre variação do poder calorífico do gás misto e consequentemente a temperatura da bateria. Em modernas baterias já são previstos o controle automático o gás misto e do fluxo térmico, com a finalidade de evitar esta influência na temperatura da bateria. O poder calorífico do gás misto ideal para a operação de uma bateria, é aquele que proporciona uma boa combustão, e distribuição de calor adequada para obtenção de coque de boa qualidade em qualquer região dos fornos. Para índices de produção elevada em baterias é usualmente utilizado PCI superiores a 1000Kcal/ Nm , enquanto que em produção baixa são utilizados valores abaixo do citado. A maior influência do poder calorífico do gás misto na combustão de baterias e na altura da chama. Chama alta obtêm-se com poder calorífico baixo e chama curta com poder calorífico alto. A faixa limite para a utilização do poder calorífico do gás misto situa-se entre 900 e 1250 Kcal / Nm . Abaixo de 900 Kcal / Nm ocorre variações de temperatura bastante significativas, enquanto que cima de 1250 ocorre o craqueamento dos hidrocarbonetos do gás de coqueria nos regeneradores o que poderá provocar o seu entupimento.

7.18 -

3

3

3 3

Chama

95

O gás para o aquecimento da Bateria, passa do tubo de distribuição para os ramais, e finalmente, para as respectivas paredes de câmaras de aquecimento. Nesses ramais são instalados os registros reguladores para a reversão do gás e registros para a regulagem. Os registros para a reversão, são usados somente para a abertura ou fechamento total, ao passo que os registros reguladores, são para diminuir ou aumentar o volume do gás enviado às respectivas paredes de aquecimento ou aos regeneradores, conforme o tipo de gás de aquecimento. Quando se usa como gás de aquecimento, somente o gás de Coqueria, o mesmo é enviado diretamente aos queimadores através de dutos verticais existentes nas paredes dos regeneradores. Quando se usa o gás Misto, o mesmo é enviado pelas caixas de reversão aos canais ( sole-flues ) sob os regeneradores. Em seguida é pré-aquecido nos regeneradores e enviado ao queimadores, O ar necessário à combustão, nos dois casos, segue o mesmo caminho do gás misto. Os registros reguladores são abertos ou fechados manualmente, de acordo com a necessidade, porém, os registro de reversão são fechados ou abertos num determinado curso, exclusivamente para a operação de reversão.

7.19 - REGISTROS REGULADORES (VÁLVULAS) :

96

No fundo das câmaras de combustão existem duas embocaduras (queimadores). Uma para a introdução do gás e outra para o ar, necessários à combustão. Quando a câmara estiver “sem fumaça” após a reversão, ambas as embocaduras se transformam em orifício de escapamento.

7.20 - EMBOCADURA DAS CÂMARAS DE COMBUSTÃO

97

A coqueificação do carvão enfornado, atravessa todos os estágios desde seu aquecimento, fusão, dilatação e contração. Na fase final, com a contração, o espaço ocupado (Volume Útil do Forno) é menor em relação ao momento de enfornamento. No sentido vertical, a altura da camada do coque incandescente se reduz e no sentido lateral, surgem espaços entre o coque e as paredes do forno. Em termos de área, o primeiro caso é chamado de espaço de contração e o segundo caso de espaço de pele. A contração lateral é muito importante para a operação dos fornos, pois dela dependerá a facilidade do desenfornamento.

7.21 - ESPAÇO DE CONTRAÇÃO:

7.22 - ENFORNAMENTO SEM FUMAÇA:

98

É o processo em que durante o enfornamento do carvão, o tubo de ascensão permanece fechado. Nesse case é injetado água amoniacal de alta pressão, através de bico instalado no topo do tubo de ascensão(chuveiros), para arrastar o gás de produção para o Barrilete.

Os métodos de apagamento existentes do coque incandescente, são: a seco e a água. O primeiro é mais econômico, porem, tecnicamente ainda existem muito problemas, sendo que quase não é aplicado. De acordo com a umidade do coque requerido para o Alto Forno, estabelece-se o volume de água necessário para o apagamento, tornando-se a extinção do coque um trabalho importante, O volume de água necessário para a extinção é de aproximadamente 2 m para cada tonelada de coque, sendo que 30% deste volume se transforma em vapor e é jogado à atmosfera. COQUE BITOLADO: Não se envia ao Alto Forno todo o coque produzido nas Baterias. Somente o coque bitolado e peneirado por duas vezes no mínimo, é que é enviado. Não há padrão numérico, porém, geralmente denomina-se de coque bitolado, o coque acima de 20mm e abaixo de 75mm. RAZÃO DE COQUE (COQUE-RATE): Atualmente, como fator de aumento da produção de gusa, foi apontada a elevação da qualidade do coque, sendo que o mesmo desempenha um papel extremamente importante na operação do Alto Forno. As qualidades e os respectivos índices exigidos para o coque de siderurgia são: - Reduzida Cinza : 10% máxima - Alta Resistência : 90 (DI 15 mm) - Granulométrica : 50 - 55 mm (T.M.) - Enxofre Reduzido : 0.8% máximo.

7.25-

7.23 - EXTINÇÃO DO COQUE:

3

7.24 -

99

Assim sendo, a fórmula baixo e largamente utilizada, como meio de representar a operação do Alto Forno e o consumo de coque por tonelada de gusa produzida.

Coque necessário (Kg) Tonelada de gusa

O coque nos Altos Fornos desempenha fundamentalmente três funções: combustível, redutor, e permeabilizador de carga. 2.1 - Combustível O carbono do coque em contato com o oxigênio injetado pelas ventaneiras vai fornecer calor através das reações: C + O2 CO2 + 94,3 Kcal 2C + O2 2CO + 53,2 Kcal Por esta razão o teor de carbono do coque deve ser o mais constante possível a fim de que se consiga manter estável a temperatura no interior do forno. A homogeneidade a umidade e da cinza do coque são fatores importantes para se atingir tal objetivo. 2.2 - Redutor Ocorrem 2 (dois) casos de redução: 1º ) Redução Direta É a redução obtida diretamente através da reação entre o oxigênio e o carbono do coque 2º) Redução Indireta

C .R . =

7.26 - COQUE NOS ALTOS FORNOS:

100

Obtida através da reação entre óxido e o monóxido de carbono. 2.3 - Permeabilizador de Carga Durante a descida no interior dos Altos Fornos, o coque deve, manter condições que facilitem a passagem da corrente ascendente de gases através da carga. Essa função é importantíssima principalmente levando-se em conta que é o componente da carga que ocupa maior volume no Alto Forno.

Endente-se por coque o resíduo da destilação do carvão na ausência de ar. É rico em carbono boa resistência ao impacto e a abrasão. Pode ser classificado em várias categorias de acordo com o uso a que se destina: fundição doméstica, metalúrgico e moinha. O coque utilizado no Alto Forno é o metalúrgico, sendo que os seus parâmetros químicos e físicos podem ser agrupados como segue: Cinzas Químicos Enxofre Matérias voláteis Granulométrica Umidade Físicos Resistência de Impacto Resistência a Abrasão Porosidade Cinzas

7.26-1- QUALIDADE DO COQUE:

101

É função direta do teor de cinzas e matérias voláteis dos carvões que deram origem ao coque Situa-se normalmente entre 9 a 12%. Enxofre É proporcional ao teor de enxofre dos carvões, não tendo a coqueificação qualquer influência no seu teor que se situa entre 0,5 a 1,0%. Matérias Voláteis Sofrem influência da coqueificação e dos carvões da mistura. Situa-se abaixo de Granulométrica Sofre influência dos carvões e da coqueificação, devendo ser mantida entre Umidade É determinada pela regulagem do tempo de extinção devendo manter-se o mais uniforme possível (em torno de 3 a 6%) Resistência ao Impacto É importante para que o coque não se degrade em seu transporte para o Alto Forno e no interior do mesmo. Resistência a Abrasão Evita que se gere uma quantidade excessiva de finos, com queda do rendimento e arraste pelos gases do Alto Forno. Porosidade É importante, pois regula a facilidade de reação do coque com os gases no Alto Forno. De uma forma geral o aumento da temperatura de coqueificação provoca as seguintes

20,0 a 75,0mm.

1,0% no coque.

102

mudanças na qualidade do coque: - Redução do tamanho médio; - Aumento da resistência (R.A.R.) - Redução da reatividade. Sendo que a resistência e a reatividade sofrem ainda influência do tempo de supercoqueificação. 8.0 - CONTROLE DE TEMPERATURA DA BATERIA DE FORNOS

8.1 - Importância do Controle de Aquecimento: A qualidade de controle de aquecimento da Bateria reflete grandemente na obtenção da qualidade do coque, consumo de calor, proteção e segurança dos equipamentos da Bateria, bem como a vida útil destes. Também em termos de operação da Coqueria, esse controle é de vital importância. O objetivo do controle é de manter o melhor aquecimento e condições de queima em todas as câmaras de combustão, das respectivas paredes, conforme as condições operacionais. Para o aquecimento, é possível considerar separadamente os seguintes controles: controle de aquecimento de toda Bateria, controle de aquecimento das paredes, controle de aquecimento de cada câmara de combustão e várias maneiras de leitura de temperatura.

103

Por outro lado, a condição da queima está intimamente ligada com temperatura da Bateria, não se podendo pensar isoladamente uma da outra. Quando há má combustão na parede ou câmara de combustão, ou insuficiência de gás, as causas podem ser: anormalidades nas caixas de reversão, ou avarias nas paredes. Estas irregularidades devem ser rapidamente detectadas e eliminadas com inspeção das câmaras de combustão. Limite de Mistura dos Gases O gás de alto forno que de baixo poder calorífico contem alta porcentagem de inertes (nitrogênio N2) e a temperatura da chama baixa. Para melhorar essas características para o consumo nas baterias de fornos, faz-se a adição de gás de coqueria. Um combustível gasoso, pode ter melhorado a sua combustibilidade, elevando sua temperatura de chama e rendimento, nas baterias de fornos recupera-se o calor sensível do gás nos regeneradores. Quanto o gás misto, o seu poder calorífico convém ser mais alto possível, porem quando e alto o teor de gás de coqueria torna-se alta a proporção de CH4 provoca decomposição térmica em alta temperatura devido a reação cadotérmica e corre-se o risco de provocar não somente a queda de rendimento térmico mas também o entupimento dos regeneradores e consequentemente deficiência na troca de calor causada pelo grafite decomposto. Quando o poder calorífico do gás misto é inferior a 1200Kcal/Nm, não ocorre alteração em seus componentes e não ocorre o fenômeno da decomposição térmica. Quando é 1200 a 1450 Kcal/Nm nota-se um traço de alguma mudança nos componentes CH4 e H2. Quando se passa de 1450 Kcal/ Nm a mudança dos componentes aumentam alem de CH4 e CH2 também se dá a mudança de CO2 e N2. Causando destruição do sistema de adição do gás. Com base nesse s dados o poder calorífico do gás misto deve ser mantido abaixo de 1250 Kcal/Nm. Na prática procura-se controla r o PCI do gás misto de modo a se obter uma boa distribuição vertical de temperatura nos fornos, sendo que em índice operacional baixo, deve ser controlado entre 900 a 1050 Kcal/Kg., enquanto que para índices operacionais altos deve-se também controlar o valor alto porem inferior a 1250Kcal/Nm . Wobbimetro O poder calorífico inferior (PCI) do gás, é uma características que depende da composição do gás, temperatura, pressão e densidade, sendo muito importante no controle térmico da baterias de fornos. O Wobbimetro é um aparelho que queima um volume constante de um gás, à uma temperatura constante e pressão constante, não agindo, porem, sobre a densidade do gás, Através dessa queima o aparelho associa um valor ao calor desprendido pela queima do

8.1.1 -

8.1.2 -

3

3

3

3

3

104

gás ajustando o volume de gás necessário para a mistura dos gases. (GAF e GR). Este valor é então denominado Índice do Wobbe. Numa Bateria, as primeiras e últimas câmaras de combustão de cada parede, geralmente são controladas separadamente das demais, pois, tratando-se de câmaras laterais, sofrem a perda de calor, causada pela atmosfera. O fato de incluir ou não câmaras num único controle, fará com que a temperatura da Bateria seja bastante diferente. Além disso, a temperatura da Bateria se apresentará diferente, conforme as condições de medições, dadas em relação à variação de temperatura causada pelo enfornamento e reversão, isto é, a mesma depende do momento da reversão em que é lida. 8.3 - AQUECIMENTO UNIFORME: O aquecimento uniforme da Bateria não significa que as respectivas partes das paredes de aquecimento são aquecidas com uma única temperatura, e sim, diz-se do aquecimento feito com diversos graus de temperatura, de maneira que todas as partes do carvão enfornado sejam coqueificados ao mesmo tempo. Isto é devido aos fornos possuírem o aumento de largura a partir do LD em direção ao LC. Equipamento que dispõe de um circuito de controle com um controlador proporcional de Gás de Coqueria e tem como finalidade manter uma mistura de Gases (GCO+GAF) denominado Gás Misto para a combustão. Nas Baterias de Fornos 1, 2 e 3 a mistura do Gás Rico no Gás de Alto Fornos (Misto) e efetuado por diferença de pressão.

8.3.1 - MISTURADOR DE GÁS:

8.2 - TEMPERATURA DA BATERIA :

105

Nas Baterias de Fornos 4 e 5 e pelo Booster GB 2009 / 2010. Como sistema de recalque através de rotor. Sua pressão de trabalho é de 700mmca. Nota: Para o Grupo 1 ( Baterias de Fornos 1, 2 e 3 ), existe um estudo para adequar o processo de aquecimento (Um Booster para o misturador de gás). 8.4 - DISTRIBUIÇÃO DE TEMPERATURA (CROSS WALL):

30

MÉDIA

28 26 14 3 1

TEMP. (ºC)

TAPER

1.240

1.210

1.180

C R O S S - W A L L

Câmaras de Combustão

106

Para o aquecimento uniforme, visto acima, é necessário executar a distribuição de temperatura, conforme a conicidade do forno. Isto é, pode-se dizer que a distribuição de temperatura adequada é aquela onde a diferença de temperatura possibilite o término da coqueificação ao mesmo tempo, no LD e LC. Para isso, o aquecimento deve ser com a temperatura mais alta na parte mais larga (LC), decrescendo para a parte mais estreita (LD). A diferença de temperatura entre o LC e o LD é chamada de “TAPER DE TEMPERATURA”, e varia de acordo com a conicidade do forno e Índice Operacional. O taper de temperatura é conseguido através da regulagem dos queimadores (embocaduras das câmaras de combustão) através de tijolos deslizante, de acordo com as experiências e medições de temperaturas reais. Essa regulagem é feita através das bocas de inspeção das câmaras de combustão, existentes no topo da Bateria e é muito difícil, exigindo muito treinamento. O Cross-Wall é a representação gráfica da distribuição de temperatura ao longo da parede de aquecimento. 8.5 - TEMPERATURA MÉDIA DA BATERIA: Tomando uma única parede de aquecimento e lendo-se a temperatura de cada câmara piloto obtém-se uma média de temperatura da parede. A temperatura média da Bateria, é um valor médio representativo das médias de temperaturas das paredes de aquecimento. 8.6 - LEITURA DE TEMPERATURA: INTERVALO DE LEITURA | R | | R | | E | | E | | V | | V | | E | +-------------------+ | E | | R | | | | R | | S | | +-----------+ | | S | | Ã | | | | | | Ã | | O | | | | | | O | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101 2 3 4 5 6 7 8 9 201 2 Uma Bateria de Fornos é diferente dos demais tipos de fornos, porque a combinação de várias câmaras de combustão formando uma parede de aquecimento, e várias paredes assim formadas, se intercalando com os fornos, formam um sistema de combustão muito complexo.

107

Portanto, se não for efetuada a leitura de temperatura adequada e racional, não se obterá o objetivo do controle de aquecimento. Assim sendo, vêm sendo pesquisados vários aspectos, tais como: métodos de leitura, locais, quantidade, período e apresentação da temperatura. 1- Método de Leitura Posição de leitura na câmara +----------------------------------+ | | | +-------+ +--------+ | | | | +----+ | | | | | | | | | | | | | | +----+ | | | | +-------+ | +--------+ | | +----------------- | --> Ponto de medição | | +----------------------------------+ Base da câmara O encarregado, especialmente designado, efetua a leitura com o pirômetro ótico uma vez ao dia ou a cada turno, ou ainda, com certo objetivo, efetua-se a leitura esporádica com um processo especial de leitura. Normalmente, a escala do pirômetro de 50ºC., sendo que, se não seguir rigidamente o mesmo, e se não considerar no cálculo de temperaturas erros do operador da leitura e os erros dos aparelhos, a precisão será baixa.

2- Locais de Leituras:

108

A leitura é feita através do orifício de inspeção das câmaras de combustão, focalizando o fundo da câmara em fumaça, principalmente o espaço entre os orifícios de gás e ar ou a base do queimador de gás de coqueria. O principal motivo da escolha desses locais é justamente por permitir a facilidade na leitura. 3 - Quantidade de Leitura A leitura de todas as câmaras de combustão existentes é muito dificultosa e ao mesmo tempo, não é prática. Portanto, estabelece-se algumas câmaras pilotos para a leitura, tais como: as câmaras centrais e/ou as terceiras câmaras a partir do LC e do LD, de todas as paredes. Pode-se também dividir as câmaras piloto e medi-las diariamente, distribuídas em grupos, conforme os turnos. Além dos métodos acima, as medições de algumas paredes representativas são largamente utilizadas. Há vários exemplos desse métodos acima, tais como: - Escolha desordenada de algumas paredes, estaticamente. - Divisão de todas as paredes e dentre esses grupos, escolher algumas paredes, conforme as condições. - escolha de paredes N+5 (paredes que representam as condições reais). Quando a escolha recai em pequeno número de paredes, as câmaras pilotos a serem lidas devem ser em quantidade maior para cada parede. De qualquer forma, deve ser adotado o método que representa a realidade do aquecimento da Bateria e que facilite as ações.

109

4 - Momento da Medição: Deverão se levadas em conta, duas condições referentes ao tempo: Primeira condição: É o movimento de temperatura do forno vizinho à parede a ser medida, desde eu enfornamento até o término da coqueificação. Quando o carvão é enfornado, apesar de não se alterar a queima do gás nas câmaras de combustão vizinhas ao forno, a temperatura da mesma sofre sucessiva queda de temperatura, e ao e aproximar o término da coqueificação a mesma se eleva novamente. Portanto o momento de medição é estipulado dentro de determinado prazo após X horas de enfornamento, ou no momento do término da coqueificação. Segunda condição: É a alteração de temperatura em relação a reversão. A temperatura é máxima, imediatamente após a reversão da câmara de combustão que estava em queima para fumaça. Em seguida a temperatura sofre uma queda contínua até a próxima reversão, atingindo a mínima imediatamente após a mesma. Até metade da reversão a queda é rápida e na fase final é lenta. Em geral a temperatura é feita nesta fase.

VARIAÇÃO DA TEMPERATURA DE UMA CÂMARA DE COMBUSTÃO ENTRE AS REVERSÕES

1.280

1.260

1.240

1.220

1.200

1.180

TEMPO (min) 0 20 40 60

REV. REV. REV.

COMB. COMB.

FUM.

TEMPERATURA

110

5 - Apresentação da Temperatura: A temperatura média da Bateria, temperatura média da parede, diferença de temperatura entre os lados LC e LD (taper), condições das câmaras laterais. etc., devem ser bem apresentadas, de maneira que facilitem as ações necessárias.

111

9.0 - REGULAGEM DA PRESSÃO DOS FORNOS 9.1 - Conseqüências da Pressão Inadequada nos Fornos:

Cross Wall Bateria 5 Série 5 Ímpares 11:00 14/06/01

P/C 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Média D.I. C-E Sig P Sig T Condições Operacionais55 932* 1082* 1159* 1210* 1232* 1104* 1029* 1101* 1093* 1250* 1268* 1291* 1296* 1279* 1243* 1.184 -122 252 42 Índice Operacional 144

60 1.268 1249* 1.272 1.324 1.320 1.316 1.298 1.320 1.293 1.266 1.301 1.323 1.291 1.273 1.296 1.300 -6 52 27 27 Nº Fornos dia anterior 0

65 1058* 1079* 1204* 1227* 1218* 1229* 1227* 1262* 1285* 1278* 1260* 1258* 1261* 1242* 1231* 1.233 -73 175 44 Total Atrasos dia Ant. 0

70 1114* 953* 1014* 1036* 1132* 1158* 1187* 1144* 1168* 1131* 1119* 1098* 1103* 1097* 1048* 1.103 -203 -11 61 Tempo Líquido visado 14:40

75 1113* 1235* 969* 1250* 1309* 1317* 1324* 1313* 1337* 1332* 1323* 1330* 1331* 1281* 1278* 1.281 -25 168 93 Stay Time Visado 02:00

80 1212* 1275* 1263* 1274* 1294* 1285* 1273* 1264* 1307* 1319* 1333* 1353* 1319* 1276* 1222* 1.295 -11 83 23 Stay Time Série 00:00

85 1197* 1251* 1265* 1284* 1286* 1266* 1268* 1298* 1282* 1244* 1258* 1295* 1311* 1291* 1296* 1.277 -29 80 18 Umidade da Mistura 9,7

90 1156* 1229* 1243* 1274* 1269* 1241* 1228* 1273* 1294* 1281* 1275* 1297* 1276* 1258* 1287* 1.264 -41 108 19 Nº Fornos fora escala 0

95 1023* 1264* 1266* 1284* 1285* 1223* 1229* 1297* 1295* 1241* 1295* 1297* 1286* 1251* 1193* 1.270 -36 247 28 Pressão do Topo 2,5

100 1.196 1.254 1.298 1.323 1.309 1.318 1.291 1.343 1.303 1.304 1.324 1.340 1.344 1.298 1.282 1.311 6 115 21 21 Consumo de Calor 725

105 1128* 1222* 1278* 1299* 1307* 1291* 1298* 1293* 1261* 1293* 1248* 1260* 1279* 1216* 1050* 1.273 -33 145 35 PCI Gás Misto 810

54 999* 1075* 1151* 1193* 1214* 1201* 1204* 1184* 1219* 1221* 1239* 1261* 1261* 1173* 988* 1.200 -106 205 42 42 Vazão Gás Misto 53600

106A 969* 1112* 1193* 1223* 1213* 1194* 1197* 1163* 1176* 1155* 1191* 1199* 1196* 1159* 977* 1.182 -123 213 32 32 Fluxo Térmico G.Misto 43416

Med 1.232 1.254 1.285 1.324 1.315 1.317 1.295 1.332 1.298 1.285 1.313 1.332 1.318 1.286 1.289 1.306 12 74 25 70 Operador:Itamar/Antonio

Diferenças superiores a 20 °C entre a temperatura da câmara e a meta da parede 95cam

P/C 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Carga T.Liq55 -132 -82 39 58 -73 -152 -83 -94 59 74 94 95 75 59 28500 13:26

60 88 -31 38 30 23 20 -40 -25 -47 27892 23:54

65 -55 -134 29 49 38 0 00:00

70 131 -130 -72 -54 39 62 87 41 62 21 -26 -55 28126 13:34

75 -48 -26 -295 38 43 46 32 53 44 32 36 33 28219 13:42

80 37 -31 28 45 -39 -73 28313 13:50

85 40 20 21 -40 -29 27378 13:58

90 23 -33 26 -26 23 24320 04:40

95 -127 27 25 -41 -38 27 21 -36 -39 -77 28313 14:06

100 -37 25 32 -33 -29 0 00:00

105 -25 -31 22 40 44 25 29 20 -35 -26 -77 -223 0 00:00

54 #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! 28091 20:28

106A -93 -50 27 54 41 -34 -43 -205 26770 01:20

Med 46 -32 -4 31 19 18 -8 26 -11 -28 -3 12 -5 -40 -17 0 00:00

SigP 51 ##### 18 1 8 1 5 16 7 27 16 12 37 18 10 3 Cam< 1000

Média

1.100

1.150

1.200

1.250

1.300

1.350

1.400

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

-132-82 0 39 58 -73 -152-83 -9459 74 94 95 7559

1000

1050

1100

1150

1200

1250

1300

1350

1400

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

Parede 55

88 -310 38 30 23 0 20 0 -40 0 0 -25 -470

1000

1050

1100

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1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

Parede 60

-55-1340 0 0 0 0 29 49 38 0 0 0 0 0

1000

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1100

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1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

Parede 65

-55-26000216241876239-54-72-130131

1000

1050

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1200

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1350

1400

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

Parede 70

003336324453324643380-295-26-48

1000

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1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

Parede 75

-73-390452800-3100000037

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1050

1100

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1300

1350

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1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

Parede 80

0000-29-40021000200040

1000

1050

1100

1150

1200

1250

1300

1350

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1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

Parede 85

23-260000260-330023000

1000

1050

1100

1150

1200

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1300

1350

1400

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

Parede 90

-77-39000-362127-38-41252700-127

1000

1050

1100

1150

1200

1250

1300

1350

1400

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

Parede 95

-29-330000032000250-370

1000

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1100

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1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

Parede 100

-223-770-26-3500202925444022-31-25

1000

1050

1100

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1200

1250

1300

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1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

Parede 105

000000000000000

1000

1050

1100

1150

1200

1250

1300

1350

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1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

Parede 54

-205-43000-340000415427-50-93

1000

1050

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1150

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1350

1400

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

Parede 106A

112

É desejável que o gás produzido nos fornos de coqueificação seja succionado pelo exaustor, na mesma velocidade em que é formado. Quando isto não ocorre, a pressão do forno pode tornar-se muito diferente da estipulada, provocando diversos tipos de problemas, principalmente quando a vedação das portas, jambs e bocas de carregamento for imperfeita ou ainda quando houver juntas soltas nas paredes do forno. Pressão muito baixa: Provoca a entrada de ar nos fornos, principalmente no final de coqueificação, acarretando as seguintes conseqüências: 1 - Redução da qualidade do gás de produção (baixa o PCI) devido a queima do mesmo com o excesso de ar. Esse abaixamento do PCI é devido ao nitrogênio que permanece junto com o gás depois da queima parcial do mesmo. 2 - Redução do rendimento e qualidade do coque devido à combustão parcial do carvão ou coque. 3 - Danificação (dilatação, fusão ou quebra) das portas, selos, jambs e tampas das bocas de carregamento, devido ao superaquecimento provocado pela combustão parcial do gás. 4 - Formação da escória (calosidades e asperezas) nas paredes do forno, devido a reação da sílica do coque com a sílica do refratário, provocada pela alta temperatura. Essa escória e chamada de “Clincker” 5 - Fusão do tubo de ascensão e conseqüente arraste dos produtos dessa fusão (insolúveis) no gás de produção, causando entupimento nas linhas de gás. 6 - Formação de grafite devido ao craqueamento térmico do gás produzido. Pressão muito alta: Provoca vazamentos do gás de produção pelas portas, bocas de carregamento e

113

paredes dos fornos, acarretando as seguintes conseqüências: 1 - Dificuldades operacionais, devido aos jatos de gás e a queima (chama do mesmo). 2 - Poluição atmosférica. 3 - Danificação das portas, jambs, tirantes, etc., pela queima do gás vazado. 4 - Obstáculos ao controle de aquecimento, provocados pela infiltração de gás de produção nas câmaras de combustão, através das juntas soltas nas paredes. 5 - Retardamento do tempo de coqueificação. 9.2 - REDUÇÃO DA PRESSÃO DA BATERIA: Quando o ajuste das portas é insuficiente, reduz-se a pressão da Bateria , a fim de fugir dos vazamentos eminentes de gás, porém, em ocorrência essa diminuição, poderá haver entrada de ar nos fornos, provocando as conseqüências descritas anteriormente. Portanto, exige-se muito cuidado na escolha da pressão adequada para esse fim. Geralmente num forno de 4 - 6 m de altura, a pressão indicada é de 4 - 9 mm de coluna de água (mínima), e 8 a 12mm (máxima) para Bateria acima de 6 metros. 9.3 - EVOLUÇÃO DA PRESSÃO INTERNA DOS FORNOS: Na figura a seguir, apresentaremos a evolução a pressão interna de forno conforme a evolução do tempo de coqueificação. Como se vê claramente, no final da coqueificação, com o declínio da produção de gás, a pressão do forno diminuí. Para evitar esse fenômeno, isto é, que no final da coqueificação a pressão de sucção do gás produzido através da regulagem ou restringimento da válvula prato, e posteriormente ao término da coqueificação, com a quase que total parada de produção de gás. a válvula prato deverá ser fechada totalmente, isolando o forno do coletor.

Pressão do Forno e Volume de Gás P roduz ido D urante a C oqueificação

0

100

200

300

400

500

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43

Seqüênc ia1

Seqüênc ia2

Seqüênc ia3

0 2 4 6 8 10 2012 14 16 18-10

0

10

20

30

40

50

Volum e de Gás ProduzidoVolum e de Gás Produzido (m / h)3

Press ão do Forno LC

Pres são do Forno Ld

HORAS

Pres são do Forno LC/LD

P= m m ,WC

OBS:Válvula Prato totalm e nte aber ta

Obs.: Para evitar fumaça no enfornamento, injeta-se água amoniacal de alta pressão durante o enfornamento. Se permanecer a injeção de água amoniacal de alta pressão após o enfornamento, o interior do forno ficará em depressão e succionará o ar, acarretando as mesmas conseqüências descritas anteriormente. 10.0 - FORMAÇÃO DE GRAFITE:

114

10.1 - Formação de Grafite: Nos trabalhos de Baterias, se continuar por muito tempo a inadequada pressão interna do forno, insuficiência no fechamento das portas e bocas de carregamento ou ainda, irregularidades operacionais (Forno mal coqueificado, enfornamento insuficiente, etc.), o carbono formado pela combustão incompleta do gás no interior do forno ou pelo craqueamento térmico, vai se impregnando no teto, paredes e mesmo no assoalho (soleira) dos fornos. Na linguagem de Coqueria, isto é conhecido como grafite, sendo que se deixarmos abandonado, o mesmo vai se tornando cada vez mais espesso, fechando as bocas de carregamento e diminuindo a largura dos fornos. A formação de grafite depende das características do carvão, porém em termos de temperatura, há tendência de um rápido aumento de formação o mesmo a partir de aproximadamente 900ºC. portanto se quisermos ter um controle de formação de grafite, devemos executar um aquecimento uniforme e evitar o superaquecimento parcial dos locais propensos à aderência do grafite. 10.2 - Medidas Preventivas para a Formação do Grafite: 1 - Eliminar a Variação da Temperatura. Variação Diária: Adequada a temperatura média da Bateria em relação ao volume

G R A F I T E

115

de enfornamento, umidade, tipos de carvão, executando corretamente a manobra de gás. Variação Entre Paredes de Aquecimento. Para eliminar a variação do tempo líquido de coqueificação, conter ao mínimo possível de coqueificação, conter ao mínimo possível a variação de temperatura entre as paredes. Variação Na Parede de Aquecimento. Adequar o “Taper” da temperatura da parede (Cross Wall), fazendo com que a temperatura de cada câmara fique dentro do taper, eliminando assim, a variação do término de coqueificação, dentro do forno. Adequar a temperatura no sentido vertical para evitar a variação do término de coqueificação entre as partes superior e inferior do forno. 2 - Eliminar a Variação do Volume de Enformanento: A variação do volume de enfornamento de fornos para forno, desequilibrará o poder calorífico necessário e o tempo de coqueificação. Portanto os enfornamentos deverão ser sempre efetuados de maneira mais uniforme possível e nivelados corretamente. 3 - Eliminar a Variação das Características dos Carvões: A constante da umidade e granulométrica provoca a variação do calor necessário para a completa coqueificação de cada forno. Naqueles em que o calor é excessivo, a temperatura se elevará e haverá superaquecimento. 4 - Impedir a Combustão no Interior do Forno: Se o gás de produção ou o coque entrar em combustão no interior do forno, haverá superaquecimento parcial. Portanto devemos ter o cuidado de não deixar entrar ar durante toda a coqueificação. 5 - Eliminar a Variação do Tempo Bruto de Coqueificação: Cumprir as escalas de enfornamento e desenfornamentos. Para fornos que tendem a ter maior tempo de super coqueificação, devido alguma alteração na operação (acidentes, perdas, sticks), evitar que a temperatura se eleve, fazendo regulagens individuais nas paredes de aquecimento desses fornos. 6 - Eliminar a Conexão Direta Entre as Câmaras de Combustão e Fornos, Provocada Pela Soltura das Juntas: Se houver juntas soltas, a alta pressão interna do forno logo após seu enfornamento, fará com que o gás produzido penetre nas câmaras de aquecimento. Por outro lado, na fase final de coqueificação com a diminuição da pressão, o forno receberá a penetração de ar proveniente da câmara de combustão ( agora sentido inverso) causando combustão do coque a consequentemente, o aquecimento parcial. 10.3 - CINCKER O clincker é o resultado da fusão da cinza do coque com a sílica do refratário, devido ao superaquecimento parcial e é diferente do grafite. Seu poder de aderência é muito grande e mesmo que fique uma pequena quantidade impregnada nas paredes, provocará grande resistência ao desenfornamento. As contra medidas preventivas são iguais às do grafite.

116

O Que É Stick? Se o desenfornamento é executado após suficiente coqueificação, num forno sem anomalias e com a mistura conforme o programado, não haverá problemas quanto ao mesmo, pois a resistência estará abaixo do valor máximo admissível para as paredes do forno. Porém, se houver uma resistência acima do normal, provocada por: coqueificação imperfeita, irregularidades na mistura enfornada ou irregularidades no forno, o desenfornamento normal será impossível e o coque ficará preso no forno. Não se deve “forçar” de maneira alguma o desenfornamento, a fim de evitar danos às paredes do forno. Deve-se atentar sempre na amperagem do desenfornamento. Se houver sobrecarga, suspender imediatamente a operação de desenfornamento e completá-la após a eliminação da causa.

11.0 - STICK

11.1-

117

1) - Carvão Mal Coqueificado:

Devido a insuficiência do tempo de coqueificação, aquecimento irregular ou a redução de temperatura da s câmaras d e combustão, feita intencionalmente para fugir ao superaquecimento parcial provocado pela entrada de ar nos fornos, o carvão não estará totalmente coqueificado no momento do desenfornamento, e assim a contração não será suficiente, dificultando o desenfornamento. 2) - Carvão Com Pouca Contração Dependendo do tipo de mistura usada, existem carvões que possuem pouca contração após a dilatação, podendo provocar, mesmo com um tempo normal de coqueificação, pressão acima do admissível às paredes, dificultando o desenfornamento. 3) - Formação de Grafite e Clincker : Quando as paredes do fornos estão impregnadas de grafite e/ou clincker, há uma diminuição da passagem livre do coque, através de toda a extensão do forno, dificultando o desenfornamento. 4) - Fechamento do Jamb: Devido ao vazamento e queima do gás de produção provocada pela soltura das juntas entre o jamb e os tijolos, ou mesmo pela vedação imperfeita do selo das portas, haverá um superaquecimento do jamb, empenando-o e causando um obstáculo à passagem do coque. 5) - Irregularidades na Soleira do Forno: Se a soleira estiver com problemas ( soleira alta devido a formação de cascão ), a cremalheira da Máquina Desenfornadora encontrará resistência para desenfornar o coque. 6) - Manobras Operacionais Mal Elaboradas: Qualquer erro na operação das máquinas: Desenfornadora e Carro Guia, devido a falta de atenção dos operadores na tiragem das portas, impossibilitará o desenfornamento.

11.2 - Causas do Stick

118

Com base no que foi dito antes, as principais medidas para evitar os indesejáveis sticks se resumem a: 1) - Manter a Regularidade Operacional e o Aquecimento Uniforme, para evitar a má coqueificação do carvão. 2) -Manter a Pressão dos Fornos dentro dos padrões estabelecidos para evitar os vazamentos de gás e a entrada de ar nos fornos. Para isso, os “serviços de controle das portas” são de suma importância, porque se não forem levados a sério, não se conseguirá evitar os vazamentos e a entrada de ar, consequentemente será difícil de se obter a regularidade operacional e o controle de aquecimento. Os pontos fundamentais do controle das portas são: a - Efetuar suficientemente a limpeza do Jamb, selos e tijolos das portas, eliminando alcatrão e grafites solidificados. b - Efetuar a regulagem do selo das portas sempre que necessário.

11.3- MEDIDAS PREVENTIVAS:

119

REGIME TÉRMICO E HIDRÁULICO DOS FORNOS DE COQUE O Regime Térmico de Coqueificação, bem como a qualidade da carga enfornada é de grande importância no processo de formação de coque. Por tais motivos, a realização do aquecimento uniformizado do carvão ao longo do comprimento e altura dos fornos de coque, apresenta-se como condição muito importante para obtenção de coque e produtos carboquímicos de alta qualidade. Para garantir o aquecimento por igual da carga enfornada em todos os fornos de uma bateria, é necessário manter a mesma quantidade de calor em todas as paredes de aquecimento, a exceção das paredes extremas dos fornos L.C. e L.D. A distribuição de calor levar em consideração a conicidade dos fornos e as perdas térmicas nas extremidades dos fornos. Somente se ocorrer uma distribuição uniforme de calor ao longo das paredes de aquecimento de todos os fornos da bateria é que será possível alcançar o mesmo período de tempo de coqueificação e portanto uma qualidade estável do coque. Mesmo nas baterias modernas, é impossível realizar medições e regulagens com dispositivos automáticos de fornecimento de gás e ar em cada parede de aquecimento e câmaras verticais de combustão. Por tal razão, são utilizados métodos indiretos embasados nas leis premissa de que, se um gás com os mesmos parâmetros, escoar através d e canais com dimensões e formas iguais, a quantidade de ar/gás a passar pelos mesmos, será também igual. Desta afirmativa, depende-se pois, que, durante a construção de baterias de fornos, é necessário construir todos os canais de aquecimento, com as mesmas dimensões. A regulagem do aquecimento dos fornos é objetivada para uniformizar o aquecimento do coque em toda a bateria.

12.0-

120

Exigências Significativas Para Aquecimento dos Fornos Que Funcionam Normalmente e as Condições Para Sua Realização Diante do estabelecimento do regime de aquecimento dos fornos é necessário garantir: 1- Rendimento máximo do coque metalúrgico graúdo, o que em outras condições iguais, define-se pela preparação simultânea do bolo de coque do plano axial vertical do forno de coque. 2 - Extração total dos gases produzidos pela carga de carvão enfornado, alto rendimento de produtos carboquímicos e gás com alto poder calorífico. 3 - alto rendimento do coeficiente térmico dos fornos de coque. 4 - Máxima vida útil das baterias de fornos de coque. Fatores Constantes e Variáveis de Regulagem de Aquecimento dos Fornos Para estabilização do regime de aquecimento, prescrito para fornos de coque, é necessário, que durante a construção dos mesmos, sejam previstos meios de regulagem dos parâmetros constantes e variáveis Meios Constantes de Regulagem: 1 - A dimensões iguais dos mesmos elementos construtivos do sistema de aquecimento. (Canais, regeneradores, tipo de tijolos dos regeneradores, esquema de montagem dos tijolos, canais verticais para recirculação de fluídos, passagens inclinadas, canais de equilíbrio). 2 - Igual utilização quanto ao tipo de dimensões dos acessórios de entrada e saída de gases, e mecanismos que atendem os fornos de coque. 3 - Igual resistência hidráulica dos elementos e acessórios de aquecimento para todos os fornos das baterias. Todos estes meios contribuem para alcançar a uniformidade necessária para o aquecimento, desde que haja porém estrita aplicação das dimensões projetadas para a construção dos fornos de coque, conforme acima enumeradas

12.1-

12.2 -

12.3-

121

Regime Hidráulico dos Fornos de Coque: Em todos os fornos de coque, deve manter-se o regime hidráulico, que permite fluxo constante de passagem do gás de produção durante todo o período de coqueificação e que impossibilita a passagem dos produtos de combustão do sistema de aquecimento, para o interior das câmaras de coqueificação. A passagem constante de fluxo de gás de produção promove alta estanqueidade na alvenaria refratária dos fornos, através do enchimento de todas as fendas e poros com grafite, que é formado durante a degradação dos hidrocarbonetos pesados do gás de coqueria bruto. Existem parâmetros fundamentais que se caracterizam pelo correto regime hidráulico nos fornos de coque.

Ponto de Medição da Pressão do Forno Pe la Porta

1º - Como parâmetro de regime hidráulico, a pressão do gás de produção no interior dos fornos desde o início do carregamento de carvão até o desenfornamento do coque, deve ser sempre superior a qualquer outro ponto do forno conjugado com o sistema de aquecimento e superior a pressão atmosférica.

12.4-

122

2º - Como parâmetro do regime hidráulico dos fornos de coque, a pressão dos gases no sistema de aquecimento na corrente de fluxo ascendente, deve ser sempre inferior a pressão em qualquer ponto conjugado com o forno de coque, Para isto, na parte superior do topo da câmara de combustão, junto da portinhola de nivelamento, a pressão do fluxo ascendente de gás deve ser mantido em 7,0 mmca. com variação máxima de ± 0,3 mmca. Os parâmetros indicados, os quais caracterizam o regime hidráulico para câmaras de coqueificação ( Fornos ) e para o sistema de aquecimento, independem no tempo de coqueificação e o do tipo de gás de aquecimento empregado. A pressão do gás no interior dos fornos de coque é garantida com a regulagem da pressão do gás nos coletores principais. a pressão do gás nos coletores e a pressão no nível da soleira no lado das paredes dor fornos, 2 a 3 hs após o carregamento dos fornos, estão interligadas entre si. A resistência na direção do fluxo de gás do forno ate a entrada no coletor e do coletor até o local de medição e controle de pressão em mm C.a. Segundo esta relação, é possível sem medição no local, determina a pressão de gás necessária a ser mantida nos coletores para garantir a pressão positiva na parte inferior da soleira. A pressão do gás no interior dos coletores deve manter - se em valores limites determinados com precisão de ± 0,5 mm C.a., com ajuda de controladores automáticos. O controle da pressão do gás na parte inferior dos fornos, devem ser realizada no LD, através de orifício existente na porta. O orifício na porta deve situar-se a uma altura de 300mm da soleira do forno. A pressão do gás nos coletores de novas baterias, deve ser mantida de 3 a 5 mm acima do valor normal de trabalho, até que os tijolos refratários dos fornos de coque fiquem vedados pela grafitização. A vedação pela grafitização ocorre geralmente após 4 a 5 meses a partir do inicio de funcionamento

123

Gasômetros de Gás de Coqueria: sistema Constituído pelas linhas de Gás de Coqueria, tendo Gasômetro de 10.000m e outro de 20.000m nos quais estão conectados os produtores e os consumidores de Gás de Coqueria. Gasômetro de Gás de Alto-Forno: sistema constituído pelas linhas de Gás de Alto Forno, tendo Gasômetro de 125.000m . O sistema “SSU” controla regularmente nível dos gasômetros de hora em hora para não deixar o volume ultrapassar o máximo ou mínimo no gasômetro evitando o extravasamento de gás e óleo do sistema selante dos mesmos. Em caso de emergência o despachante solicita colocar as maquinas de reversão no neutro até a liberação de consumo.

3 3

3

13.0 - GASÔMETROS:

124

Carvão Mineral, o carvão é um combustível solido, de cor escura e aparentemente muito simples, mas dessa aparente simplicidade a sua transformação atravessou eras geológicas (milhões de anos). Durante esse período passou por varias transformações provocada pela transformação da terra, sofrendo temperaturas e pressões elevadas, formando as camadas destes combustível natural. Quanto a sua origem é indiscutível que teve inicio com acunulos de vegetação e detritos no fundo de lagos e depressões, onde deram origem as reservas carboníferas existentes

De um modo geral, estas coquerias são dotadas de terminais marítimos para receberem carvões e minerais de todas as origens. Os terminais via de regra são dotados de descarregadores que se deslocam sobre trilhos ao longo do cais de acostamento (Píer)

Pátios de Estocagem de Carvões, diferem quanto ao sistema de estocagem e recuperação de carvão. O sistema de estocagem e recuperação por Stacker-Reclaimer por exemplo, favorece

14.1- Porto - Descarga de Carvões em Coqueria Costeiras

14.2 - Pátio de Estocagem de Carvões

14 - CARVÕES PARA COQUERIAS

125

a homogeneização no ato de empilhamento e recuperação de carvões. O projeto de um pátio deve por exemplo, levar em consideração a máxima quantidade de carvão que se deseja estocar ao menor espaço de terreno. Altura das pilhas tem sua limitação nos problemas de estabilidade do terreno, combustão espontânea e dimensionamento dos equipamentos de empilhamento e recuperação. Os Stackers poder ser: A) - De lança fixa, simples ou dupla. B) - De lança com movimento de elevação e giro com velocidade angular.

Os trippers são equipamentos que se acoplam aos Stackers para permitir a alimentação de

14.3 - Stacker-Reclaimer

14.4 - Tripper

126

carvão nos stackers, podendo ser fixos ou correias reversíveis. Recuperador define-se: A) Combina com o Stacker com movimento de elevação e giro angular B) Tipo tambor aberto, pórtico ou com rodas de caçamba.

A recuperação utiliza-se reclaimer de rodas de caçambas de giro angular e elevação vertical da lança. Usa-se o movimento de translação da máquina e o movimento e o sistema de avanço automático na operação do equipamento determinado para o tipo de carvão ou área (coordenada) estocado.

13.5 - Reclaimers

14.6 - Recuperação Carvão no Pátio

14.7 - Britadores de Carvão

127

Na área de preparação e beneficiamento de carvões, são os britadores que exercem imensa influência na preparação de mistura e qualidade do coque. Todos os carvões que normalmente compõem mistura a coqueificar, devem ser britados com maior ou menor intensidade, de acordo com sua natureza petrográfica. Cada carvão em particular possui um determinado grau de fusão e de dureza que varia de acordo com a composição de seus constituintes petrográficos. Uma série de variáveis influem no processo de pulverização de carvões, entretanto o que se procura obter é homogeneidade dos grãos, em tamanho e superfície específica, de modo a permitir no processo de coqueificação (granulometria)

Silos dosadores podem receber diversos tipos de carvão para compor a mistura, esse procedimento tem por finalidade assegurar o suprimento de determinado carvão na mistura a dosar. Dosadores ou dosômetros são equipamentos de precisão utilizados no processo de mistura de carvão, isto é, os dosadores controlam automaticamente a vazão constante de carvões nas correias para a composição de determinadas misturas ou alterações

14.8 - Silos Dosadores Para Carvão

14.9- Misturador Para Carvão

128

Misturadores para carvão, são equipamentos relativamente simples e são invariavelmente projetados para promover a homogeneização das partículas do carvão de granulometria e umidade conhecida. Nas plantas de preparação de carvão usam em seus circuitos amostradores para coleta de amostras de carvão. Normalmente os amostradores estão localizados em três pontos básicos dos circuitos: - Circuitos de recebimentos de carvão (correias dos píer, cais , silos); - Circuitos entre britadores e silos de dosagem - Circuitos entre misturadores e torres de carvão nas baterias.

Painel de controle com a finalidade de centralizar as rotas de estocagem, recuperação e composição das misturas, conforme a planilha. Esta interligado ao painel elétrico com comandos automáticos e manuais,

Seguindo a rota após o misturador o carvão segue pela correia transportadora CT18,

14.10 - Amostradores Para Carvão

14.11- Sala C

14.12 - Silos de Carvão Bateria

129

damper (separador vazão de carvão CT23 / CT09), CT22, calha, CT23, e para o silo de carvão da Bateria. Estocando mistura de carvão a coqueificar. ALTO FORNO NOSSO CLIENTE:

Podemos definir o alto forno como sendo “O equipamento que, contando com as matérias primas, ferrosas preparadas (sinter e pelotas) ou não (minério granulado); com um combustível e fonte de gás redutor (coque ou carvão mineral) e injeção auxiliares pelas ventaneiras (óleo, alcatrão, carvão, gás) ou não, tem objetivo de produzir uma liga, no estado líquido, composto de ferro (90~95%) e carbono (3~4,5%) e mais alguns elementos de liga (silício, manganês), a uma temperatura que pode variar de 1300 a 1500ºC, liga denominada ferro gusa”. A figura abaixo apresenta o desenho esquemático de um alto forno, onde deseja-se destacar a localização e se descreverá a função de algumas partes que serão primordiais para o entendimento do funcionamento do equipamento. Destacam-se cinco partes, no sentido da altura em que o alto forno pode ser dividido. Topo: Parte mais alta, composta dos sistemas de alimentação de cargas e de vedação de gases. A figura mostra uma representação de topo tipo duplo cone: no entanto já é muito difundida a utilização de topos sem cones como vedação feita por válvulas de selagem e a utilização de calhas giratórias para alimentação das cargas; Cuba: Compreende a maior parte volumétrica do alto forno, sendo de formato tronco-cônico, com o maior diâmetro na base inferior.

130

Ventre: Parte cilíndrica de união entre a cuba e a rampa. Cadinho: Região cilíndrica que compões a parte do alto forno e que tem como uma de suas finalidades armazenar por tempo controlado o gusa e a escória produzidos. Há de se destacar ainda a região das ventaneiras - aberturas situadas na parte superior do cadinho por onde e injetado ar quente para a realização do processo, e o anel de vento distribui o mesmo por todas as ventaneiras localizadas à volta do cadinho. Característica das Zonas do Alto Forno

TO

PO

CU

BA

Ventre

CA

ND

INH

OR

AM

PA

Anel de Ar Quente

Stock Lina

Ventaneiras

131

1 - Zona Granular: O minério e o coque mantém a sua configuração em camadas como foi carregado. A redução indireta dos óxidos de ferro ocorre, mas ainda no estado sólido. 2 - Zona de Coesão: É constituída d e camadas de coque e camadas coesivas. A camada coesiva é formada de massa semifundidas de partículas de minério de ferro com o fluxo de gás passando através das camada de coque. Redução direta e “solutions loss” ocorrem com a formação de Fe-C e fusão, a escória líquida aparece na zona de início de amolecimento. Também ocorre a absorção de Si e S do gás pelo metal líquido e escória. 3 - Zona de Gotejamento: Esta região contém coque ativo por onde goteja o gusa e a escória. Continuam a acontecer redução direta e a “Solution Ioss” e ocorre em maior intensidade a transferência de calor do gás para o gusa e escória continuam a acontecer. 4 - Receway: É uma região parcialmente vazia em frente das ventaneiras, onde o coque queima gerando Co e calor (energia). 5 - Cadinho: É preenchido com coque granulado onde se depositam o gusa e escória que se separam em duas camadas por diferença de densidade, mas lá ainda ocorrem importantes reação entre as fases metálicas e escorificadas, tais como a de dessulfuração do gusa. Principio de Funcionamento do Alto Forno Na parte inferior do forno, cadinho e parte da rampa, a carga sólida é composta somente de coque. Às temperaturas reinantes nestas regiões somente o coque consegue se manter em estado sólido; ele será consumindo por queima ou tendo seu carbono absorvido pelo metal fundido. Esta porção de coque, as vezes denominado “homem morto” ou “salamandra” , tem sobre si grande parte do peso de toda a coluna de carga do alto forno: gusa e escória fundidos ficam depositados no cadinho ocupando os espaços vazios entre as partículas deste coque. Na região superior do alto forno a carga está depositada em dois tipos de camadas distintas e alternadas uma de coque e a outra constituída do restante da carga. Na interface entre a região onde as camadas de minério e fundentes estão sólidas e o “homem morto”, onde só o coque esta sólido situando-se a chamada “Zona coesiva do alto forno” Esta região é caracterizada pelo amolecimento da carga metálica, fusão e gotejamento dos produtos fundidos para as regiões inferiores.

O ar quente na parte inferior do alto forno através das ventaneiras promove a combustão do coque, gerando uma grande quantidade de calor e gases, produtos desta combustão, que

132

arrastando este calor, fluem para o topo do forno através dos vazios existentes entre as partículas da carga, ao mesmo tempo em que vão transferindo este calor para a mesma.

O coque (ou carvão vegetal) é o combustível base utilizado no processo. Contendo cerca de 86% de carbono, ele é queimado gerando a principal parcela de calor necessária para o processo, além de, decorrente de sua combustão, produzir um gás composto principalmente de nitrogênio e monóxido de carbono (CO) a altas temperaturas, que funcionará como principal redutor dos óxidos de ferro. A carga fria carregada no topo, enquanto vai descendo para as regiões inferiores do alto forno, vai sendo aquecida pela corrente de gases que, partindo da região das ventaneiras a cerca de 2.000ºC, transfere seu calor para a carga à medida que esta vai subindo no alto forno, chegando no topo a uma temperatura de 100 e 200ºC. A carga dentro do alto forno sofre primeiramente a evaporação da umidade nas proximidades do nível de carga no topo, enquanto vai descendo para as partes inferiores da cuba. vai sendo aquecida e então começam a ocorrer as reações dos óxidos de ferro.

O ar aquecido a temperatura que pode variar de 900 ~ 1300ºC dependendo do pré-aquecimento utilizado, é injetado nas ventaneiras a uma velocidade que varia de 200 ~280m/s. Decorrente desta velocidade, o coque em frente das ventaneiras é empurrado formando uma cavidade - denominada “RACEWAY” - onde circula um movimentos rápidos ao mesmo tempo em que é queimado pelo oxigênio do ar vai diminuindo de tamanho.

Os principais componentes do gás dentro do forno são o CO, CO2, e N2; portanto é importante conhecer as relações de equilíbrio ente o CO, CO2 e o carbono, uma vez que eles estão presentes em todas as regiões do forno, em diferentes temperaturas. A produção obtida na campanha por volume de alto forno é um índice que permite comparar as campanhas de um alto forno de tamanho diferente, porém deve ser conjugado com índice de produtividade (1/d. m ), pois que uma campanha de longa duração com baixa produtividade dará um índice de t/m alta, mas certamente não representará a melhor condição econômica devido a baixa produtividade. A campanha de um alto forno pode ser prolongada, dentro de determinados limites, com aplicação de recursos especiais, como por exemplo injeções de argamassas refratárias em regiões da cuba, ventre e rampa, diminuição da produtividade, aumento de “flue-rate”, etc, porem há em cada caso o ponto ótimo a partir do qual estas medidas passam a não mais representar ganhos.

3 3

133

O que vem sendo largamente praticado é um investimento muito grande em equipamento especiais, qualidade de refratário e engenharia básica, no sentido de melhorar os índices de produtividade de campanha, aumenta a duração das mesmas e obter redução das reformas.

TRATAMENTO DE GÁS Unidades:

A) Resfriadores Primários - Decantação de Condensados. B) Estocagem de Alcatrão. C) - Exaustores. D) - Precipitadores Eletrostáticos. E) - Resfriadores Amônia. F) - Lavadores Amônia . G) - Lavador de Naftaleno. H) Estocagem Água Amoniacal. I) - U.O.L. Usinas de Óleos Leves.

A) Resfriadores Primários:

15.0-

134

Função: Resfriar gás de coqueria de 81ºC para 35º antes de entrar no exaustores. Decantação: remover resíduos de moinha e separar o alcatrão da água amoniacal Bomba de Água Amoniacal : envia água amoniacal para os coletores das Baterias. B) Estocagem de alcatrão

Tanques de Alcatrão - Armazena o alcatrão provenientes dos tanques de decantação mantendo o aquecido. C) Exaustores

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Função: succionar o gás produzido nas Baterias através dos refriadores primários e comprimi-lo através dos demais equipamentos do sistema de tratamento. D) Precipitadores Eletrostáticos:

Função Remover o alcatrão em suspensão no Gás de Coqueria. Características: Eletrodos em forma de colmeia atravessados por arames de aço inox. Entre os arames e os eletrodos estabelece a diferença de potência que atrai as partículas sólidas e liquidas. E) Resfriadores Finais:

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Função Resfriar o gás na saída dos exaustores, antes de entrar nos lavadores de amônia. F) Lavadores de Amônia:

Função: Absorve a amônia do gás através de lavagem com água amoniacal fraca junto com a água tratada. O primeiro lavador, lava o gás com a água amoniacal e o segundo lavador com água tratada. G) Lavador de Naftaleno Função: Remover naftaleno do gás através de absorção por meio de um óleo de lavagem ( sistema bay-passado)

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H) Estocagem Água Amoniacal.

I) U.O.L. Usina Óleos Leves:

Função: Extrair o BTX (Benzol -Tuluol e Xilol) do gás proveniente do lavador de amônia, efetuando a retirada do naftaleno, para limpeza do gás de coqueria.

AÇÕES DE EMERGÊNCIAS NA FALTA DE UTILIDADE: Falta de Energia na Enfornadora Durante o Enfornamento(NOP-120020):

16.0-

16.1-

138

- Observar se as quatro borboletas de selagem estão fechadas;

- Caso não esteja providenciar retirada da máquina do forno; - abrir a tampa do tubo de ascensão; - Fechar válvula prato e válvula de três vias; - Desligar a chave de alimentação de energia da Enfornadora; - Abrir válvula by-pass do sistema hidráulico dos telescópios, isolando o conjunto; - Introduzir alavanca na bomba manual do sistema hidráulico; - Levantar telescópios e fechar bocas de carga; -Após telescópios levantados, liberar freios acoplar manivelas e retirar a máquina do forno

Para a Máquina Enfornada Schalker, acionar o sistema de fuga de emergência.

Sistema de Reversão - Operação Falta de Energia Elétrica (NOP-120030

16.1.1-

16.2-

139

- Bloquear a manete do askania no painel Grupo I; - Pressionar botão de desbloqueio no sistema no painel telecomando Grupo 2; - Posicionar em manual os controladores de pressão do gás em consumo; - Posicionar a borboleta da chaminé em 80% abertura; - Anotar tempos de reversão; - Efetuar reversão no pneumático. Nota: O sistema no-black no período de falta de energia mantém parte instrumental em operação por um tempo determinado, conforme a carga utilizada.

Sistema de Reversão - Operação Deficiência de Tiragem (NOP-120031):

- Posicionar a chave seletora de comando para manual; - Medir depressão pelo manômetro ao lado do transmissor; - Desacoplar o pistão da válvula borboleta da chaminé e trava-la em posição adequada para tiragem; - Desacoplar sistema de baixa pressão; - Anotar tempo reversão, solicitar manutenção.

16.3-

16.4 - Sistema de Reversão – Operação por Baixa pressão de Gás de Alto Forno(N0P-120032)

140

-A)- Defeito na válvula borboleta de controle de Gás;

- Desacoplar o pistão com defeito e travar a válvula em 50% abertura passando o controlador - para manual; - Ajustar pressão de consuma pelo manômetro de transmissor ou coluna d’água; - Desbloquear painel para reversão sistema de baixa pressão; - Anotar tempo de reversão;

-B)-Falta de gás na tubulação principal de GAF. E GCO.;

- Máquina de reversão na posição Neutro; - Desligar misturador de gás; - Fechar as válvulas gavetas do misturador , Grupo 1 e Grupo 2; - Efetuar silo d’água no misturador; - Fechar todas as válvulas de bloqueio de Gás Rico em consumo; - Fechar todas as válvulas de bloqueio de Gás Alto Forno (Misto); - Posicionar todos os controladores no painel em manual; - Abrir N2 para pressurizar a linha em caso de falta de gás; - Aguardar a liberação do “SSU” após analises de gás, para iniciar retorno de consumo de gás. - Parar a operação das baterias.

16.5 - Falta de Água Amoniacal e Industriar para os Chuveiros dos Coletores ( NOP-120113)

141

- Parar operação das Baterias; - Param os exaustores de gás; - Bleeders abertos; - Solicitar carro de Bombeiros, para resfriar os coletores; - Acoplar mangueira de bombeiros nas linhas de hidrantes nas extremidades das baterias; - Abrir válvula de água dos hidrantes para as baterias; - Abrir Tubo de Ascensão, isolando do barrilete caso temperatura alta; - Na falta total de gás de coqueria na tubulação principal efetuar manobra conforme item 17-4 – B; - Fechar válvula de água amoniacal para os chuveiros – (geral), para evitar o retorno de água para o carboquimicos. Nota: Nas extremidades dos coletores foram conectada nas linha de água potável para os selos do tubo de ascensão.

Ação de Emergência na Falta de Água Amoniacal Para os Resfriamento dos Gases de Produção(NOP-120120)

- Vazão de água amoniacal para os chuveiros reduzido; - Alarme de temperatura alta nos coletores; - Válvula auxiliar de água industrial irá abrir; - Manter controle na temperatura do coletor > 90ºC abaixo de 80ºC reduzir água industrial;

- Em caso total de falta de água amoniacal efetuar manobra no item 17-5.

16.6-

142

Utilização de Aparelhos Extintores de Tipos Pó Químico-Seco, Gás Carbônico (CO2) e Água Pressurizada (Nop-120480)

- Usar o extintor de forno segura mantendo distancia da chama;

- Acionar o gatilho dirigindo a nuvem de pó para as chamas, efetuar varredura em movimento constante.

Incêndios: Classe A – Madeira, papel, tecidos em geral. Extintor - para uso: água pressurizado. Classe B - Líquidos e gases inflamáveis., Extintor – pó químico seco. Classe C – Equipamentos elétricos. Extintor – CO2 – Gás Carbônico. Desarme da Bomba NH3 Alta Pressão (NOP-120488)

- Parar o enfornamento; - Abrir tubo de ascensão, fechar válvula prato; - Fechar as válvulas de três vias; - Completar enformanento com o tubo de ascensão aberto.

16.7-

16.8-

143

Parada do Exaustor Durante o Enfornamento

- Parar o enfornamento; - Abrir o tubo de ascensão, fechar a válvula prato; - Fechar válvula de três vias; - Abrir Bleeders das Baterias; - Completar o enfornamento com o tubo de ascensão aberto, - Certificar tempo de parado do exaustor; - Retornar processo de Enfornamento com o tubo de ascensão aberto caso não haja falta total de gás; - Em caso de falta de gás de aquecimento para a operação das baterias.

Fechamento das Válvulas Borboletas nos Coletores (NOP-120490)

-Parar o enfornamento; - Abrir tubo de ascensão e fechar a válvula prato; - Fechar válvula de três vias; - Completar o enfornamento; - Desacoplar pistão da válvula borboleta e controlar pressão em manual; - Passar controle para manual no painel; - Caso haja travamento da válvula borboleta fechada, abrir os bleeders referente ao coletor com problema; - Caso o travamento seja com a mesma aberta, será necessário reduzir a válvula gaveta. - Seguir processo de enfornamento no coletor com problema com o tubo de ascensão abeto.

16.9-

16.10-

144

Ação de Emergência em Caso de Vazamento de Gás no Sub-Solo das Baterias (NOP-120492)

- Utilizar equipamento de proteção; - Isolar o local de todos os outros equipamentos; - Fechar válvulas ou registradores no local; - Efetuar selagem hidráulica na válvula após seu fechamento; - Fechar selagem rápida e repor nível de água caso exista no sistema; - Providenciar sistema de iluminação e ventilação para o local; - Em caso de vazamento seguida de incêndio, utilizar equipamento de proteção eficiente; - Utilizar extintores e mangotes das linhas de hidrantes dos bombeiros; - Checar sistema e liberar após avaliação da segurança.

Ação de Emergência em Caso de Vazamento de Gás no Misturador de Gás (NOP-120493)

- Utilizar equipamento de proteção; - Desligar o misturador (Grupo II); - Fechar válvulas gavetas de GCO para misturador; - Fechar válvulas gavetas dos misturador (Grupo I); - Isolar o local de todos os equipamentos; - Utilizar extintores e mangotes das linhas de hidrantes dos bombeiros; - Checar sistemas e liberar após avaliação da segurança. Nota: No Grupo II caso ocorra vazamento no duto principal provavelmente tenha que haver parada do

Gás II, por não haver válvula gaveta na saída.

16.11-

16.12-

145

Ação de Emergência no Caso de Incêndio nas Salas de Controle (NOP-120495)

- Operador localiza o foco de incêndio; - Efetua abafamento das Baterias atuando pelo sistema manual da reversão; - Desliga toda a alimentação elétrica do CC7 Grupo I e 7010 Grupo 2 - Utiliza extintores pó químico e Gás Carbônico (CO2); - Não usar água ou espuma; - Solicitar manutenção elétrica e instrumentação; Nota: Em caso de perda total no equipamento de controle o sistema deverá ser operado manualmente

com controle de pressão de Gás por colunas d’água.

A) Executar procedimento de abertura Bleeder após; - Pressão elevada nos coletores - Anormalidade no exaustores do tratamento de Gás I e II; - Anormalidade no Booster e Gasômetro da SSU; - Operador executa parada do exaustor e operador das após abertura dão Bleeder controla pressão dos coletores, através da vazão de gás pó cada Bleeder; - Checa toda a selagem dos tubos de ascensão não deixando com vazamento d’água no topo ou fogo no sistema; - Atua no sistema da alimentação de água potável ou industrial nas extremidades caso falte utilidades; - Usar o recurso de mangotes de bombeiros caso água no sistema selagem; - Desliga o misturador de gás e fecha as válvulas gavetas Grupa II; - Grupo I e II sela o misturador; - Fecha válvulas de bloqueio de gás rico, caso algumas paredes estejam consumindo.

16.13-

16.14 - Abertura dos Bleeders das Baterias (NOP-120788)

146

16.15 - Falta de Gás de produção Total nos Coletores

A) Durante a parada na produção dos fornos, o volume de gás de produção irá reduzir proporcionalmente;

Nesta fase, é importante manter a pressão do coletor principal, constante interagindo sobre os seguintes equipamentos; - Válvula gaveta existente no coletor secundário, a abertura desta válvula deve ser reduzida gradativamente a fim de manter a válvula borboleta em condições ideais de controle (30 a 70% de abertura); - Desligar precipitadores eletrostático; - Medir o nível de água de redução de abertura da válvula gaveta; - Agir sobre o exaustor de gás, reduzindo sua rotação ou parando um deles, quando a válvula borboleta do coletor secundário não tiver mais condições de controle de pressão; - Agir no by-pass na saída do exaustor, para recircular o gás bruto para manter a borboleta sob controle; - A pressão de coletor principal deve ser mantida em: - Bateria de Fornos 1, 2, e 3 - 6 a 8 mmca - Baterias de Fornos 4 e 5 - 12 a 13 mmca Nos fornos vazios, colocar flanges cegos isolando os referidos fornos dos barrriletes e fechar as

válvulas de água amoniacal de baixa pressão.

147

B) Quando for impossível manter a pressão no coletor principal manter a pressão no coletor principal, ou se o teor de oxigênio no gás bruto atingir valores iguais ou maiores que 0,8% efetuar as seguintes operações:

- Iniciar fechamento de águas amoniacal que ainda se encontrarem abertas, - Fechar em seguida a válvula gaveta no coletor secundário, acompanhando a queda do nível de água amoniacal entre o coletor principal é a referida válvula, controle da pressão sempre positiva pela abertura do Bleeder; - Iniciar a purga do mecho situado entre a válvula gaveta e coletor secundário e extremidades dos coletores principais, infetando nitrogênio e controlando a pressão em +5mmca , até que os fornos restantes sejam selados isolando do coletor por flanges cegos; - Analisar o teor CO e O2 nos coletores principais e secundários, quando as porcentagens atingirem 0,0% estará concluída a purga geral do coletor; - Manter vedamento nas portas, tubos de ascensão e bocas de carregamento para evitar entrada de ar; - Obedecer curva de aquecimento até o patamar de 1050ºC não variar mais que 20ºC acima ou abaixo por dia; - Câmaras extremas objetivar temperaturas em 850° mínimo, abaixo deste valor trará problemas no refratário; - Controlar a temperatura das fumaças na chaminé na faixa de 160º ~250º, evitar ponto de orvalho nos canais e chaminé; 16.16 - Retorno Gás de Produção - O retorno deve ser minuciosamente planejado. Isto é, todas as tarefas devem ser levadas ao conhecimento das equipes envolvidas. - Elevação de temperatura da ordem de 10º a 20ºC dia, deve ser mantido em função ao aumento diário do índice de produção; - Todos os tirantes tem que ser inspecionados e equipe preparada para futuro ajuste nos mesmos; - Se durante o aumento de produção começar a romper tirantes o índice operacional tem que ser mantido até a normalização dos mesmos. - Madeira e grafite tem que ser providenciado para forrar as soleiras dos fornos, antes do enfornamento - Aplicação do dry-sealing faz necessário para repor parte das juntas danificadas; - A válvula borboleta de controle de pressão deve permanecer totalmente aberta durante a purga; - Selecionar os fornos que serão inicialmente enfornados. Os fornos podem ser 4 a 6 ao logo da Bateria distribuídos eqüidistantes ao logo do coletor principal; - Os fornos devem ser da mesma serie obedecendo a seqüência alterando Ex.: Serie 5 – Fornos 5 – 15 – 25 – 30 – 40 e 50; - A carga de carvão a ser enfornado nos primeiros enfornamentos deve ser 70% da capacidade útil do forno; - A mistura de carvão para ser utilizada ao inicio da operação deve ser especial com alto teor de matéria volátil (AV.), para facilitar a grafitização das paredes, e com alto valor de

148

contração da carga; - Ação de gás para elevação de temperatura deve ser antecipada ao inicio e a cada aumento de produção; - Testar todos os chuveiros de água amoniacal verificar ajuste dos leques, ter cuidado para não elevar o nível de água no coletor secundário, até que a válvula gaveta se eleve no ponto ideal de trabalho; - Preparar ferramenta para retirar os flanges cegos do tubo de ascensão antes do enfornamento; - Inspecionar todas as tampas dos orifícios de inspeção de limpeza localizado nos coletores primário e secundário; - Iniciar purga dos coletores no sentido válvula gaveta para o barrilete. E ambos os casos , sangrar o produto da purga pelas extremidades dos coletores, - A sangria será realizada pelas aberturas das tampinhas (duas) localizadas na parte superior do coletor; - Manter a pressão N2 em aproximadamente +10mmca; - Analisar o teor de O2, quando o teor for 0,0% fica liberado o enfornamento; - Todo pessoal para partida do enfornamento estar apostos na baterias e carboquímicos; - Toda instrumentação e indicações tem que ser precisas, o instrumentista tem que checar e ficar de plantão; - Preparar vareta graduada com bóia para inserir no orifício do coletor secundário, próximo a válvula gaveta para acompanhar o nível de água amoniacal; - Retirar ou cortar os flanges cegos dos tubos de ascensão referentes aos fornos selecionados para enfornar; - Os fornos devem ser enfornados como tubo de ascensão abertos não poderão pegar fogo, caso aconteça tem que apagar; - Após carregar todos os fornos da seqüência pré- estabelecidos, posicionar um operador em cada alavanca da válvula prato, ao sinal todos os fornos devem ser alinhados com o coletor; - Após o alinhamento, fechar a válvula de N2 de purga, abrir as válvulas de água amoniacal geral para os chuveiros; - Efetuar abertura das tampas do coletor iniciando pela extremidades ( 2 a 4); - A abertura e fechamento dos orifícios estará concluída quando o orifício mais próximo da válvula gaveta tiver aberto e saindo gás; - Durante a operação de introdução de gás nos coletores deve observar o nível de água na bóia instalada; - Quando o nível atingir cerca de 200mm abre – se lentamente a válvula gaveta para passar quantidade de água amoniacal; - Coletar e analisar o gás bruto em um dos orifícios próximo a válvula gaveta, quando o teor de nitrogênio atingir 5 a 10% ajustar abertura da válvula gaveta para liberar o controle da válvula borboleta; - Abrir as válvulas de água amoniacal dos fornos restantes e retirar os flanges, caso fornos vazios; - Controlar a pressão pelos bleeder até a entrada do exaustor; - Os fornos seguintes seguir a serie no enfornamento; - Durante esta fase o exaustor entra em marcha lenta para permitir ajustes nos coletores; - Ajustar a temperatura dos coletores em 85 +/- 5ºC, variando a vazão de água amoniacal

- Religar precipitadores eletrostáticos.

149

17.0 - COSIPA - FATOS HISTÓRICOS DE SUA EXISTÊNCIA: 1951: - Visita a Volta Redonda, de um grupo de Engenheiros do Instituto de Engenharia de São Paulo. - Engº Plínio de Queiroz lança a idéia de se construir uma Usina Siderúrgica na Baixada Santista, e constitui um fundo para custeio dos preliminares, com apoiam de 183 assinantes contribuintes. - Ocorre também a escolha do terreno em Piaçaquera ( Novembro). 1952 : - Elabora-se o “Memorial” contendo os estudos prévios para constituição da empresa. Na orientação e elaboração destes estudos teve / importante papel o Engº Martinho Prado Uchôa. - Término das sondagens realizadas pelo IPT em piaçaguera ( Novembro). 1953: - Em 23 de Novembro, foi lavrada a escritura pública da fundação da COSIPA como empresa privada, com capital inicial de Cr$ 2.170,00 dividido em 10.850 ações ordinárias, no valor de 0,20 (Cr$) cada. - Aprovação dos primeiros estatutos e eleições da primeira diretoria, presidida pelo Eng. Plínio de Queiroz. 1954: - Escritura pública retificando detalhes e, ratificando a escritura de fundação. 1956: - Inscrição de capital pelo Governo do Estado de São Paulo, participando como acionista minoritário. 1959: - Encerramento da fase de estudos e providências preparatórias. - No mês de março, ocorre a inauguração oficial das obras da Usina, pelo então Presidente da Republica, Juscelino Kubitscheck de Oliveira.

150

- Obras inauguradas: pavimentação (cascalho) na avenida principal com 1.600 metros, batizada com o nome de Engº Plínio de Queiroz, terraplanagem, drenagem, linha férrea, edifícios (administração), canais e diques, porto (provisório). - No mês de Setembro ocorre a assinatura do contrato com a DOT / (Zurich) para utilização de licença do processo LD de fabricação do aço. 1960: - Primeiro trabalho de construção propriamente dito, com o estaqueamento das fundações na área de forno-poço. - Lançamento do primeiro concreto estrutural nas obras da Usina. 1961: - O Banco Nacional do Desenvolvimento Econômico, passa a ser o / acionista majoritário da Cosipa. - Inicio do estaqueamento da Coqueria, escavação para fundação do Alto Forno e lançamento de concreto magro nesta obra. - Concretagem na primeira e segunda seção das fundações do Alto Forno. 1962: - Construção das unidades metalúrgicas da usina. - Início de montagem do Alto Forno. - Estaqueamento da Aciaria, Fábrica de Oxigênio e Fundição. - Construção das Baterias de Fornos. 1963: - Foi batizada oficialmente a Usina em Piaçaguera como: “Usina José Bonifácio de Andrade e Silva”, em homenagem àquele geólogo e pioneiro da siderurgia em Portugal, que nasceu em 13 de julho de 1763, na região onde se localiza a usina. - Início da montagem das estruturas da Aciaria e Fundição, equipamentos da Casa de Força, Coqueria, Aciaria, Fundição. - Construção da Laminação. - Inicio de operação primeira unidade, Laminador Reversível de Chapas Grossas. - 22 de outubro, acendimento do Forno de Placas. - 18 de dezembro, laminada oficialmente a primeira placa. - 20 de dezembro, início de produção. - Produção de 774 toneladas, com placas adquiridas. 1964: - Abril, operação do Laminador de Tiras a Quente - 22 de maio, processado oficialmente o primeiro esboço no Laminador de Tiras a Quente. - 04 de junho, laminado oficialmente o primeiro lingote no Laminador Debastador. - 11 de junho, acendimento da Baterias no Fornos Poços.

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- 15 de julho, início oficial de produção na Linha de Tesoura a Quente. - 30 de setembro, Decapagem , inicio oficial da produção. - Inauguração do Laminador de Tiras a Frio, com a presença do presidente da França, General Charles de Gaulle. - 10 de outubro, início oficial de produção, o Laminador de Acabamento. - 05 de dezembro, inicio oficial de produção do Recozimento. - 10 de dezembro, Laminador de Encruamento, início oficial da produção.

- 12 de dezembro, Linha de Tesoura a Frio, início oficial de produção. 1965: - 14 de outubro, Coqueria, acendimento das Baterias de Fornos. - 30 de outubro, Alto Forno I, primeira corrida de gusa vazada. - 03 de novembro, Aciaria, primeira corrida de aço vazada. - Sopro - 09 horas e 30 minutos. - Lingotamento - 11 horas - Forno Poços, enfornada a primeira corrida de aço Cosipa. - 21 de dezembro, Coqueria, primeiro desenfornamento. - Inicio de “Operação Integrada”. - Entrega ao BNDES dos estudos para ampliação da capacidade de 500 mil para 800 mil toneladas. 1966: - 31 de março, o Presidente da República Marechal Humberto de Alencar Castelo Branco, inaugura oficialmente a Usina. - Inicio de funcionamento da Calcinação e Fábrica de Refratários da Aciaria. 1967: - Inicio da construção do Píer. - Montagem da Sinterização. - O Consider recomenda que a Cosipa aumente a produção para o nível de 1 milhão de toneladas. 1968: - Conclusão do Píer, com 150 metros de extensão, canal de acesso ligado ao porte de Santos, com 8 quilômetros de extensão e um calado de 10 metros de profundidade. - Volume de produção ultrapassa em 11% da sua capacidade nominal. - Capacidade nominal - 500.000 toneladas. - Produção - 557.000 toneladas.

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1969: - 20 de maio, Sinterização, inicio oficial da produção. - Maior independência no abastecimento, devido ao terminal marítimo. - Melhoria da qualidade do laminado. - Em julho, a Siderúrgica VII, é o primeiro navio a atracar no porto da Usina, com 9.000 toneladas de carvão. - Alto Forno e Aciaria em ritmo de 720 mil tonelada, 44% acima do nominal do projeto. 1970: - Considerado o ano da Siderurgia. - Aprovação do plano Siderúrgico Nacional, com as seguintes metas a atingir em 1980 vinte milhões de toneladas e elevar a 63 Kg / h em 1970, para 125 / 130 Kg / h no ano de 1980. - Estava previsto que a Cosipa, deveria expandir-se para 1 milhão, 2,3 e 3,5 milhões de toneladas. - A Cosipa, completa seu primeiro quinquênio de operação integrada. - Início da expansão para 1 milhão de toneladas. 1971: - Inicio das obras da nova Fábrica de Oxigênio. - Conclusão do estaqueamento do Recozimento, Pátio de Placas e Oficina de Cilindros. - Conclusão das obras civis da 3º Baterias de Fornos de Coque. - Aciaria, campanha nº 60 do conversor I, bate recorde brasileiro, de duração de revestimento exclusivamente de dolomita, perfazendo o total de 690 corridas. - Produção alcança 30% acima da capacidade nominal. 1972: - Expansão, início de operação da Fábrica de Oxigênio nº 2, Bobinadeira nº 2 no Laminador de Placas a Quente, nova linha deTesouras para laminados a frio e mais 16 Fornos de Recozimento - Novos critérios no cálculo da produção em vistas de “Custo Padrão”. 1973: - Conclusão do estágio de 1 milhão de toneladas. - Abertura das frentes de trabalho do Alto Forno nº 2, Baterias de Fornos 4 e 5, novo Pátio de Minérios e Forno de Placas nº 3. - Em agosto o Alto Forno, inicia sua 2ª campanha e começa também uma nova linha de produção na Laminação.

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1974: - Expansão, aquisição de equipamentos para obras de expansão de 2,3 milhões de toneladas por ano. - Obras do Alto Forno nº 2. - Obras da nova linha de Chapas Grossas (4.100mm). - Obras Pátio Primário de minérios. - Obras Baterias de Fornos de Coque nº 4. - Assinatura de contrato com a Prefeitura de Santos, para aquisição no Distrito Industrial, da área de 6,4 milhões de m. - Inicio dos trabalhos de negociação para o plano de 3,5 milhões de toneladas / ano. - Instituição da Fenco. 1975: - Fevereiro, entrada em operação do Forno de Placas nº 3 e da Sinterização nº 2. - Novembro, entrada de operação do Forno Poço nº 2. -Transferência do Controle Acionário da Empresa, para a Siderbrás. - Emissão de 39 cartas convites, cobrindo 45% dos pacotes do estágio III. - Celebração de contratos de financiamento com o Banco Mundial e Banco Interamericano de Desenvolvimento. 1976: - Julho, inauguração do Alto Forno nº 2 , com presença do Presidente da República General Ernesto Geisel. - Entra em operação a Bateria de Fornos de Coque nº 4. - Acidentes em agosto e setembro, ocasionaram a parada da Usina, com uma redução de 160 mil toneladas de aço líquido. 1977: - Conclusão da linha de Laminação de Chapas Grossas (4.100mm), Casa de Força, Torre de Resfriamento da Aciaria, Gasômetro e Estação de Tratamento Biológico da Coqueria. - Início de trabalho de conservação e limpeza da Usina. - Celebração de convênio com a CETESB, para preservação de Meio Ambiente. - Produção de 1.540 mil toneladas de aço em lingotes. 1978: - Término do Estágio II. - Início do Estágio III. - Produção de 2.029 milhões de toneladas de aço líquido, atingindo 32% a mais do que em 1977. - Faturamento de 13,41 bilhões, cerca de 415 maior que em 1977.

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1979: - Produção de 2.629 milhões de toneladas de aço líquido, atingindo cerca de 27,7% a mais que em 1978, superando a sua capacidade nominal (2.300.000 toneladas por ano). - Faturamento de 25,20 bilhões, cerca de 88% maior que em 1978. - Aumento nas exportações de 59,7 para 297 mil toneladas. 1980: - Produção de 3.030 milhões de toneladas de aço líquido. - Produção cerca de 15,6% maior que 1979. - Faturamento de 50.15 bilhões, cerca de 99% maior que em 1979. C O N C L U S Ã O Aos funcionários das baterias, do refratário, enfim o pessoal responsável pela manutenção e

operação, devem concientizar-se quão é importante as suas tarefas, atingir a meta, que é produzir coque bom, com menos custo e preservar as baterias. Tanto a operação como manutenção, devem comunicar-se entrosando o serviço a se realizar, comunicação essa normalmente programada e efetuar no menor tempo possível, pois como vimos anteriormente os tijolos sofrem mudanças e com o abaixamento das temperaturas as transformações ematróficas, a ponto crítico que o tijolo pode atingir. Devemos antes de qualquer execução dos serviços consultar “Padrão de Execução” existentes e efetuá-lo conforme descrito, caso houver método mais eficiente comunicar ao superior imediato para efetuar nova revisão nos padrões. As informações e métodos de execução de modo geral, deverão ser dadas de maneira clara e objetiva a todo pessoal nela envolvida.