Metalúrgia

Refratário para Fornos de Ignição de Sinterizações

Na metade de 1995, a Companhia Siderúrgica Nacional viu-se diante da necessidade de desativar uma das quatro máquinas de sinterização que abastecia os dois altos fornos da siderúrgica. Era preciso reduzir os custos e ao mesmo tempo evitar novos e vultuosos investimentos em equipamentos de controle ambiental. A questão era como fazer para aumentar a produtividade das três máquinas restantes e garantir o abastecimento de sínter. Um dos problemas logo identificados foi à frequência com que os fornos paravam para manutenção e reparo do revestimento refratário. Na época, cada máquina passava por um reparo parcial a cada dois meses e, após uma média de quatro anos, todo o revestimento refratário precisava ser refeito.

 

Na busca de soluções, mais uma vez entrou em campo a equipe de pesquisadores do Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica e Cerâmica (LIEC), da Universidade Federal de São Carlos e do Centro de Pesquisas da CSN. A CSN mantém um acordo com o LIEC desde 1989, já tendo desenvolvido 44 projetos conjuntos de P&D. O novo projeto que se iniciou em agosto de 1995 e envolveu investimentos de 30 mil reais por parte da CSN, tinha por objetivo pesquisar os mecanismos de desgaste do revestimento refratário do forno de ignição das sinterizações e desenvolver materiais mais resistentes às condições de serviço. Logo, os pesquisadores constataram que o desgaste acontecia devido à projeção contra as paredes refratárias da mistura a sinterizar. Ao aderir contra a parede do revestimento, o óxido de ferro da mistura penetrava o revestimento e reagia com a sílica presente na matriz refratária provocando a corrosão. Estabeleceu-se então, uma relação direta entre a concentração de sílica no refratário e os níveis de corrosão. Os testes comprovaram, em escala laboratorial, que quanto menor a presença de sílica livre no refratário, menor o desgaste do revestimento.

A partir dos resultados obtidos partiu-se para a produção, agora em escala industrial, do novo refratário de Alumina-Mulita. Nesse ponto, foi fundamental a parceria da Cerâmica Saffran, fabricante de materiais refratários de Betim (MG), que acompanhou o projeto desde o início e depois passou a fornecer o produto para a CSN. Para melhorar ainda mais a durabilidade do refratário, a CSN resolveu aplicar nos fornos de ignição uma cobertura cerâmica que em contato com as altas temperaturas do forno sofre um processo de vitrificação. Em outras palavras, transforma-se numa fina camada de vidro. Como o vidro não tem poros, essa camada vítrea funciona como uma barreira para impedir o contato direto do óxido de ferro com o refratário.

Sidiney Nascimento Silva, coordenador de projetos especiais do Centro de Pesquisas da CSN, diz que houve uma redução de custos de 20% na manutenção dos refratários. Mesmo considerando que o preço do material utilizado no novo produto é cerca de 10% maior do que o usado anteriormente. O maior ganho, claro, veio com o prolongamento do intervalo entre as paradas das máquinas de sinterização para reparo geral dos refratários. Num cálculo aproximado, a economia gerada em termos de aumento de produção de sínter, num raio de oito anos – o tempo de vida útil do novo refratário – pode chegar a 2 milhões de dólares. Esse valor pode ser ainda maior considerando que, só em equipamentos para controle ambiental a serem utilizados na máquina desativada, a empresa precisaria investir cerca de 13 milhões de dólares. Os direitos de propriedade industrial do novo refratário à base de alumina mulita foram divididos entre a CSN e o Departamento de Química da UFSCar.

O LIEC fundado em 1988 vem desenvolvendo e pesquisando materiais especiais e novas tecnologias, principalmente na área de refratários cerâmicos. Um das características dessas pesquisas sempre foi à interação com as necessidades das indústrias. Dentro dessa filosofia, em 1996 nasceu a ideia de criar uma empresa capaz de industrializar e comercializar as inovações desenvolvidas no laboratório que não contaram com a parceria ou o interesse imediato das indústrias já instaladas no país. Logo a ideia foi encampada por Carlos Alberto Paskocimas, um dos pesquisadores do LIEC e hoje também gerente da Liethus. O segmento de componentes cerâmicos especiais sofreu a abertura para a importação o que provocou o fechamento de muitos fabricantes de pequeno porte e a desativação de linhas de produção de empresas multinacionais, que faziam esses componentes: “Ocorre que na maioria dos casos, a compra de componentes importados é viável apenas em grandes quantidades, o que obriga o usuário a manter estoques altos. Além disso vários usuários não se sentem muito à vontade sem um fornecedor local para atendê-los em caso de mudanças ou necessidades específicas. Isto acabou abrindo espaço para aqueles que tiverem à mão produtos avançados tecnologicamente”, diz Paskocimas.

Fundada em 1996, a Liethus Iric – Indústria de Refratários e Insumos Cerâmicos é uma microempresa que entra no mercado de componentes cerâmicos com um produto inédito no mundo. Trata-se da comercialização de cadinhos à base de óxido de estanho para fusão de vidros e ligas especiais, cristalização de supercondutores e síntese de vitrocerâmicas. Um segmento bastante restrito e de alta tecnologia. A tecnologia de cadinhos, para a qual a empresa foi fundada, contudo não atendeu as expectativas e a empresa foi fechada em 2004.

 

Fonte:

Acesso em maio de 2003

Fonte: Tecnologia & Inovação para a indústria, Sebrae, 1999, página 112

Tecnologia & Inovação para a indústria, Sebrae, 1999, página 120