Estudos de caso de ferro e aço

O sistema de injeção do tuyere de oxigênio da Air Products reduz drasticamente os custos de coque para empresas com grandes cúpulas de ferro.

Questão: A Air Products abordou uma empresa com uma grande cúpula de ferro e descobriu que sua taxa de coque estava bem acima da média do setor e que eles estavam utilizando algumas técnicas operacionais desatualizadas.

Solução: Viajando para sua planta para entender melhor sua operação, os engenheiros de aplicações da Air Products puderam confirmar que a instalação poderia realizar economias significativas atualizando para um sistema de injeção do tuyere de oxigênio da Air Products. Nossa equipe de engenharia de equipamentos trabalhou com a equipe de manutenção e projeto no local para projetar um sistema que se adaptasse à cúpula e às condições de operação. Depois de instalado, executamos uma inicialização de serviço completo e trabalhamos com os operadores de cúpula para otimizar o sistema. O resultado foi uma economia mais do que suficiente nos custos de coque para cobrir toda a conta de oxigênio, bem como melhorias de otimização e produtividade.

Forno de poço de imersão obtém economia notável
A interação e o controle da chama/forno agora são possíveis com o queimador oxicombustível de aquecimento uniforme da Air Products – oferece 68% de economia de combustível e tempos de ciclo 8% mais rápidos.
Veja o estudo de caso

Com a ajuda da Air Products, um operador de cúpula avalia maneiras de melhorar a eficiência e a lucratividade de seu processo por meio do enriquecimento de oxigênio e redução do uso de coque.

Questão: A escalada dos preços do coque colocou muita pressão sobre os operadores de cúpula para melhorar a eficiência de seus processos e as empresas estão procurando combustíveis alternativos e tecnologias baseadas em oxigênio para reduzir sua demanda de coque e melhorar sua lucratividade.

Solução: Há mais de uma década, substituir 5 a 10% do coque por um combustível alternativo era o limite máximo. Acima desses níveis de substituição, as temperaturas de bico, as taxas de fusão e a captação de carbono foram impactados negativamente. Além disso, naquela época, havia apenas um pequeno diferencial de preço entre o coque e o carvão, e o oxigênio era relativamente caro. Com a mudança das condições do mercado, o coque pode agora ser duas ou três vezes mais caro do que os combustíveis alternativos em uma base BTU equivalente e os preços do oxigênio permaneceram estáveis. Essas novas dinâmicas, juntamente com os avanços da tecnologia da Air Products, favorecem o uso de mais oxigênio para reduzir o coque e aumentar a substituição de combustível alternativo, mantendo as operações estáveis.

A Air Products está trabalhando com um operador de cúpula para aumentar o enriquecimento de oxigênio e reduzir lentamente a coque com o objetivo de alcançar uma economia líquida de US$ 200- US$ 300 por hora. Além disso, nossos sistemas de controle avançados proprietários serão aproveitados para monitorar as principais variáveis do processo, como temperaturas e composições de gás. Ao analisar variáveis que normalmente não são medidas em uma base contínua na maioria dos locais, nossos cientistas e engenheiros de aplicação serão capazes de otimizar rapidamente o equilíbrio de combustível e oxigênio dentro da cúpula para produzir melhorias de eficiência e economia de custos.

Chegando à solução certa para um forno de sola rotativo
Com um conhecimento completo das operações do forno, os engenheiros da Air Products identificam gargalos e desenvolvem uma solução personalizada para entregar resultados.

Questão: Uma empresa com um grande forno de soleira rotativa abordou a Air Products querendo comprar dois queimadores de oxicombustível.

Solução: Querendo entregar a melhor solução, não apenas fazer uma venda rápida, os engenheiros de aplicações da Air Products envolveram as operações do cliente e o pessoal da fábrica para entender melhor os desafios que eles estavam tentando resolver e determinar se estavam usando oxigênio com segurança e eficiência. Com uma combinação de nossa experiência em combustão, tempo nas instalações do cliente, modelagem por computador, testes em nosso laboratório de combustão e balanços de massa e energia, fomos capazes de entender os gargalos no processo do cliente. Nossa solução envolveu uma combinação de queimadores, enriquecimento de oxigênio e injeção direta de oxigênio em diferentes zonas do forno. Instalamos controles de fluxo temporário, queimadores e injetores, e demonstramos os benefícios de nossa solução – permitindo ao cliente quantificar os benefícios significativos de produtividade e qualidade do produto e economia de custos. Com base nesses resultados, o cliente decidiu implementar oxigênio de maneira permanente.

Ao modificar a tecnologia comprovada, a Air Products maximiza a economia de coque para uma fundição de ferro dúctil.

Questão: Quando os preços do coque atingiram níveis recordes, os especialistas da Air Products começaram a procurar maneiras de ajudar as fundições a se manterem competitivas. A Air Products identificou um cliente existente de fundição de ferro dúctil, que era tecnicamente progressivo, confiava na capacidade técnica da Air Products e podia ver o incentivo financeiro significativo em tentar algo um pouco diferente.

Solução: Os engenheiros de aplicações da Air Products trabalharam para compreender as especificações do processo do cliente e encontrar uma solução que fosse técnica e comercialmente adequada. Um tecnólogo da Air Products baseou-se nos conceitos do APCOS (Air Products Cupola Oxy-fuel System, Sistema de oxicombustível de cúpula da Air Products), uma tecnologia desenvolvida na Europa para injetar materiais de reversão em cúpulas. Um aspecto extremamente importante dessa tecnologia era que ela também poderia reduzir o consumo de coque. Os equipamentos e as equipes de tecnologia avançada da Air Products construídas com a tecnologia APCOS com a introdução de novos bicos supersônicos para aumentar a eficiência da penetração de oxigênio e gás natural para maximizar a economia de coque. Trabalhando em estreita colaboração com o cliente e aproveitando uma rede de recursos do setor de fundição, a tecnologia foi integrada com sucesso em seu processo, gerando economias significativas. O cliente opera o sistema há quase dois anos e agora quer expandir o uso da tecnologia.

Indo além de apenas licitar uma vaga, os engenheiros de aplicações da Air Products identificam maneiras de ajudar clientes em potencial a encontrar não apenas uma opção de fornecimento, mas a melhor opção de fornecimento para sua aplicação.

Questão: Muitas empresas que pensam em utilizar gás industrial contratam uma empresa de engenharia para avaliar seus requisitos, recomendar uma solução e redigir um RFQ para que fornecedores em potencial possam fazer uma licitação.

Solução: Na Air Products, avaliamos essas oportunidades mais do que apenas uma perspectiva comercial. Compreendendo o setor e as aplicações do gás industrial, frequentemente faremos recomendações e proporemos melhores soluções alternativas para o fornecimento.

Por exemplo, quando uma nova usina siderúrgica solicitou uma cotação para um gerador local para sua usina, iniciamos uma troca de informações que incluiu a análise dos padrões de uso esperados do cliente, modo de operação e sua produção planejada nos primeiros cinco anos. Isso nos permitiu comparar vários modos de fornecimento para determinar qual seria o mais adequado para sua aplicação. Nesse caso, o líquido se mostrou a melhor opção nos primeiros anos, e permitiu ao cliente obter economia ao substituir uma modalidade de fornecimento de custo fixo por custo variável, sem perda de confiabilidade.

Da mesma forma, enquanto auxiliava uma usina siderúrgica que considerava várias opções de fornecimento de gás industrial para substituir sua antiga planta no local, a Air Products foi além. Em vez de simplesmente citar o RFQ fornecido, apresentamos orientações adicionais que abordam os padrões de operação, consumo de energia e pureza fornecida. Em seguida, trabalhamos com a fábrica de prospecção para redigir uma RFQ revisada que melhor atendesse aos seus requisitos, sem garantia de que receberíamos o pedido. Felizmente, com nossa experiência no setor, engenharia e tecnologia superiores, fomos selecionados para este fornecimento e o cliente obteve economias significativas.

Stop cast e material rebaixado são superados com assistência técnica e soluções da Air Products.

Questão: Um cliente de aço estava enfrentando problemas de qualidade durante a fundição, que não estavam apenas causando o rebaixamento do material, mas às vezes também causavam a interrupção da produção. Especificamente, certos tipos de aço que são expostos ao ar durante a fundição, permitirão a formação de óxido que leva a inclusões indesejáveis e fim prematuro da fundição. Sua equipe técnica solicitou a assistência da Air Products para encontrar uma solução.

Solução: Com experiência na fabricação de aço, bem como fluxo de gás inerte criogênico, trabalhamos com o cliente para configurar um teste em que o argônio líquido pudesse ser pulverizado no distribuidor quente antes de ser fundido. Após várias visitas ao local, discussões de projeto e segurança, fornecemos equipamento temporário, suporte no local e metodologia de monitoramento para combater esse problema caro. Os testes foram bem-sucedidos e continuamos a trabalhar em estreita colaboração com o cliente para instalar a solução permanente, simples e de menor custo. Logo após a instalação dessa solução, os problemas de qualidade não foram apenas minimizados, mas essa nova prática foi padronizada, resultando em uma redução significativa do entupimento e consequentes travamentos.