A Liberty Primary Steel garante a confiabilidade da produção de aço estrutural

A Austrália tem uma das indústrias de aço mais dinâmicas do mundo, produzindo aproximadamente 5.3 milhões de toneladas de aço anualmente, das quais cerca de 1.6 milhão de toneladas é aço estrutural.

O aço estrutural é um dos materiais mais comumente usados na construção comercial e industrial devido à sua resistência e sustentabilidade. O aço estrutural é um dos materiais mais comumente usados na construção comercial e industrial devido à sua resistência e sustentabilidade. A Liberty Primary Steel Whyalla Steelworks está localizada em Whyalla, Austrália do Sul, aproximadamente 400 km a noroeste de Adelaide. É uma instalação integrada de siderurgia com uma capacidade de produção de aproximadamente 1.2 Mtpa de aço usando um processo de fabricação de aço em alto-forno. Aproximadamente 65 % do aço produzido é transferido por ferrovia em forma de tarugo para mercados domésticos e internacionais, e o aço restante é convertido em produtos acabados na forma de aço estrutural e trilhos através da Whyalla Structural Mill.

Com um forte compromisso em garantir o fornecimento de aço para a indústria da construção, a Liberty Primary Steel Whyalla contratou a Alliance Automation, um integrador de sistemas reconhecido pela Rockwell Automation, para atualizar uma seção principal da maquinaria da fábrica – o endireitador E&S. 

Sem tempo para paradas não programadas

Comumente usados na construção, as vigas de aço retas formam a base para edifícios comerciais, industriais e residenciais. Portanto, o fornecimento de vigas de aço retas de vários tamanhos é uma prioridade fundamental para a Liberty Primary Steel Whyalla.

No centro do processo de endireitamento de aço está a máquina endireitadeira E&S, que foi instalada pela primeira vez em 1988 com a função principal de endireitar vigas de aço. Mais recentemente, a máquina de endireitamento estava enfrentando problemas de confiabilidade, resultando em tempo de parada e perda de produtividade na fábrica.

A Alliance Automation projetou uma atualização do sistema de controle e do sistema de acionamento para reduzir o risco de interrupções prolongadas na produção na Liberty Primary Steel Whyalla Steelworks devido a problemas com o sistema de automação obsoleto da máquina endireitadeira. A Rockwell Automation também foi contratada para ajudar na seleção de produto e na engenharia do sistema de acionamento.

"A endireitadeira é um equipamento crítico na fábrica de Whyalla, com aproximadamente 70 % dos produtos passando pela máquina para endireitamento", explicou Barry Gardner, gerente sênior de projetos de engenharia da Alliance Automation.

"Os motores CC obsoletos na máquina endireitadeira exigiam manutenção significativa toda semana para remover poeira e carepa, resultando em tempo de parada na produção. Dado os custos significativos envolvidos na compra de um novo motor CC, foi tomada a decisão de migrar para um sistema de acionamento CA que oferece maior confiabilidade e custos de manutenção reduzidos", disse ele.

Novo sistema de controle e sistema de acionamento

A tecnologia de motor e sistema de acionamento avançou significativamente ao longo do tempo, agora oferecendo mais flexibilidade e desempenho mais alto do que nunca. A Rockwell Automation e a Alliance Automation trabalharam em estreita colaboração com a Liberty Primary Steel para obter uma compreensão detalhada da máquina de endireitamento para identificar a solução mais apropriada para a atualização.

A máquina de endireitamento contém quatro rolos acionados individualmente e, à medida que a barra de aço entra na máquina, ela passa pelo primeiro rolo e depois pelos três rolos restantes sequencialmente. Dadas as especificações de compartilhamento de carga e segurança da máquina, os inversores Allen-Bradley® PowerFlex® 755 com Safe Torque-Off por Ethernet foram selecionados como a opção mais adequada para esta aplicação.

"O controle do sistema de acionamento foi fundamental para o sucesso do projeto, portanto, uma quantidade significativa de pesquisas foi realizada para selecionar os tamanhos de motor e sistema de acionamento mais apropriados", explicou Peter Tomazic, gerente de desenvolvimento de negócios da Rockwell Automation.

O controlador GuardLogix® da Allen-Bradley forneceu controle de alto nível para a máquina de endireitamento, com o módulo POINT Guard I/O™ usado em combinação com o cartão PowerFlex 755 Integrated-Safety Safe Torque-Off, adequado para alcançar níveis de integridade de segurança até SIL3 (AS 62061) e uma parada de emergência controlada (conforme AS 60204) para permitir uma parada rápida e segura de todos os equipamentos em movimento. Um terminal gráfico PanelView™ Plus 7 e o FactoryTalk® View Machine Edition forneceram a interface do operador, proporcionando facilidade de integração e diagnóstico aprimorado.

"O conhecimento da aplicação do sistema de acionamento, juntamente com o serviço e o suporte fornecidos pela equipe de Global Solutions da Rockwell Automation, foi um fator fundamental para o sucesso do projeto. Foi um relacionamento de trabalho verdadeiramente colaborativo, com compartilhamento de habilidade entre a Alliance Automation e a Rockwell Automation", disse Gardner.

O novo sistema foi testado fora do local para ajudar a facilitar o processo de comissionamento. O pré-teste e o planejamento cuidadoso ajudaram a garantir que o sistema estivesse funcionando antes do prazo. O primeiro feixe passou pela máquina E&S muito suavemente, graças à robustez e ao código de sistemas de acionamento da Rockwell Automation comprovado para aplicações de compartilhamento de carga. O comissionamento foi um processo muito rápido e envolveu um dia para testes de motor sem carga e um dia com produtos. A produção foi retomada no terceiro dia sob a monitoração de um engenheiro da Rockwell Automation.

Garantindo o fornecimento de aço estrutural

A colaboração entre a Liberty Primary Steel, a Alliance Automation e a Rockwell Automation ajudou a melhorar significativamente tanto a confiabilidade quanto a produtividade da máquina de endireitamento na fábrica de Whyalla.

"A colaboração com a Rockwell Automation deu à Liberty muita confiança de que tínhamos uma solução viável pronta para uso. Essa confiança foi confirmada com o progresso do projeto por meio da integração e comissionamento com problemas mínimos e uma transição suave para a operação", disse Andrew Harding, gerente de projeto da Liberty Primary Steel. 

"Da mesma forma, a Alliance trouxe um nível significativo de experiência e conhecimento da instalação, fornecendo forte supervisão durante as atividades de instalação e integração. A combinação das duas entidades trabalhando com a equipe da Liberty entregou um projeto bem-sucedido dentro de um cronograma agressivo de encerramento, onde a data final não poderia ser excedida", disse ele.

O novo sistema tem a capacidade de aumentar a capacidade de produção em 40% com base em velocidades mais altas e confiáveis. Além disso, o ciclo de vida da máquina de endireitamento foi otimizado para oferecer maior desempenho da máquina e reduzir o risco operacional, enquanto a melhoria na detecção de falhas ajudou a reduzir o tempo de parada não programada na instalação.