ASPECTOS GERAIS DO PROCESSO DE LAMINAÇÃO DE LINGOTES

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ASPECTOS GERAIS DO PROCESSO DE LAMINAÇÃO EM LIGOTES ENGENHARIA MECÂNICA

DISCIPLINA: PROCESSOS 1 PROFESSOR: ROSA MARIA TURMA: 351M GRUPO: MARCELO FREITAS DE ARAÚJO VOLMAR GONÇALVES DE LIMA FÁBIO LOUZADA WOLNEY GONÇALVES DE LIMA RONILTON MARTINS LOPES 1

SUMÁRIO 1

MATÉRIA PRIMA

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EQUIPAMENTOS

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PROCESSO DE LAMINAÇÃO

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CANAIS DE LAMINAÇÃO

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PASSES DE LAMINAÇÃO

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USO DOS CANAIS

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TIPO DE CANAIS

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TARUGOS E FORNOS

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GAIOLAS DE LAMINAÇÃO

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DISPOSITIVOS DE TRANSFERÊNCIA E MANIPULAÇÃO

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GUIAS DE LAMINAÇÃO

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TESOURAS

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LEITOS

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FORMADORES DE ROLOS

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PRODUTOS

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APRESENTAÇÃO PPS.

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BIBLIOGRAFIA

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MATÉRIA PRIMA A matéria prima de partida para o processo de laminação são os lingotes ou os tarugos de aço de lingotamento contínuo (LC), produzidos na Aciaria.

O processo completo de laminação, desde o tarugo até os produtos finais prontos para o envio aos clientes, compreende basicamente: a) Aquecimento dos tarugos. b) Deformação mecânica do material até atingir a forma e as dimensões finais desejadas. c) Coleta e resfriamento dos produtos acabados*. d) Embalagem dos produtos para expedição* (após inspeção de qualidade e liberação). * esses temas não serão abordados nesta apresentação.

Equipamentos Em geral, todos os laminadores possuem os seguintes equipamentos: a) Forno de reaquecimento de tarugos b) Gaiolas de laminação c) Acionamento das gaiolas d) Dispositivos de transferência e manipulação do material durante o processo. e) Tesouras para corte do material durante o processo f) Leito de resfriamento e/ou formador de rolos, e dispositivos de enfeixamento e empacotamento dos produtos acabados.

A representação dos arranjos dos equipamentos é chamada lay-out do laminador

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Processo de Laminação O processo completo de laminação, desde o tarugo até os produtos finais prontos para o envio aos clientes, compreende basicamente: a) Aquecimento dos tarugos. b) Deformação mecânica do material até atingir a forma e as dimensões finais desejadas. c) Coleta e resfriamento dos produtos acabados*. d) Embalagem dos produtos para expedição* (após inspeção de qualidade e liberação). * esses temas não serão abordados nesta apresentação.

Laminação é um processo de deformação mecânica, executado sobre o tarugo aquecido a uma temperatura adequada (laminação a quente) e que tem como propósitos: • Refinar e compactar a estrutura metálica e proporcionar-lhe melhores propriedades.

• Reduzir a secção e conferir ao produto forma, dimensões e acabamento adequados ao seu emprego final.

No processo de laminação, o trabalho de conformação do material que está sendo laminado é realizado pela passagem dessa peça metálica entre dois cilindros que giram em sentidos opostos, sendo a distância existente entre eles menor que a espessura inicial do material laminado.

Em condições adequadas, os cilindros agarram e arrastam o material que passa entre eles e que sai, em seguida, com uma espessura menor que aquela que tinha inicialmente, com um comprimento maior e com uma largura também maior que anteriormente.

O processo de laminação é realizado sem remoção de material salvo pequenas perdas no desponte (tesouras) ao final de algumas etapas do processo. Logo, a massa e o volume da peça laminada, pode se dizer, que são mantidos constantes.

SAIR

Canais de Laminação Para a produção de barras, fio máquina e perfis, são utilizados cilindros providos de canais, que são ranhuras concêntricas usinadas nos cilindros, com formas e dimensões apropriadas e bem determinadas.

-Canal de laminação é o espaço que existe entre dois cilindros, em posição superposta.

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Passes de Laminação Cada vez que o material que está sendo laminado passa entre os dois cilindros em rotação, dizemos que foi executado um passe de laminação.

O aço, mesmo aquecido, não suporta redução de área além de certos limites. Assim, para se laminar um tarugo de secção quadrada de dimensões relativamente elevadas e obter um produto final de pequenas dimensões e forma definida, temos que submeter este material a diversos e sucessivos passes de laminação.

Para ser laminado um tarugo de dimensões e material conhecidos, obtendo-se um produto acabado com determinada forma, dimensões e tolerâncias, deve ser projetada uma seqüência de canais sucessivos.

Eles devem proporcionar deformações previstas e controladas do material, até que se obtenha o produto final desejado.

Os canais de uma seqüência de laminação variam de dimensões e de forma conforme: ● O tarugo de partida: dimensão da seção transversal, material, etc. ● A posição na seqüência: passes iniciais (de desbaste), passes intermediários, passes acabadores. ● As características dos equipamentos no laminador: diâmetro dos cilindros, potência dos motores de acionamento velocidade de laminação, etc. ● O produto acabado: forma, dimensões, tolerâncias, acabamento superficial, etc.

Tipos de canais e seqüências mais usadas: Uso dos canais – seqüências: O processo completo de laminação pode ser dividido em três partes: 1 – Seqüência de passes de desbaste (Que se inicia com o tarugo aquecido e que tem por finalidades): ● Refinar e compactar a estrutura metálica dos tarugos ● Reduzir a área da seção original dos tarugos 2 – Seqüência de passes intermediários (executados logo após o desbaste e que tem por finalidade): ● Preparar progressivamente a forma e as dimensões do material laminado, visando às características do produto acabado. ● Executar maiores reduções de área por passe.

3 – Seqüência de passes acabadores (São os passes finais do processo de laminação). ● Através desses passes, são obtidas forma, dimensões, tolerâncias e acabamento superficial, para os produtos acabados.

Os tipos de canais, cujos principais exemplos foram apresentados, devem seguir determinadas regras de agrupamentos ou combinações, isto é, de posições sucessivas de passes.

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Tipos de canais e seqüências mais usadas:

Tarugos e Fornos Os tarugos são recebidos da Aciaria frios ou com temperaturas inadequadas para serem deformados por laminação.

Os fornos mais usados nas laminações são grandes construções em alvenaria refratária e isolante, aquecidos através de queimadores, onde são queimadas misturas de ar e óleos combustíveis pesados e/ou gases combustíveis (gás natural, GLP, gás de alto-forno).

Após serem deslocados por todo o comprimento da soleira dos fornos, os tarugos, já aquecidos à temperatura adequada, são desenfornado, um de cada vez, pela porta de descarga ou de desfornamento, que pode ser frontal ou lateral e daí, enviados para o primeiro passe do processo de laminação.

Gaiolas de Laminação Os tipos, dimensões e formas construtivas das gaiolas variam consideravelmente, porém todos possuem certos componentes em comum.

São equipamentos destinados a conter os cilindros e a mantê-los em suas posições respectivas, absorvendo todos os esforços que desenvolve durante o processo de deformação do material que passa entre os cilindros.

Os tipos, dimensões e formas das gaiolas variam consideravelmente, porem todos possuem certos componentes em comum.

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Partes de uma Gaiola: 1. Cilindros de Laminação.

2. Mancais de apoio dos cilindros.

3. Suporte dos mancais.

4. Travessas superiores e inferiores.

5. Tirantes de fixação com porcas Hidráulicas.

6. Barrões de fixações das caixas de guia, com dispositivos ajustadores de altura.

7. Espelhos de fixação dos barrões.

8. Eixos de acionamento.

9. Acoplamento dos eixos de acionamento nos cilindros.

10. Dispositivos de fixação das gaiolas nas bases.

11. Dispositivos de regulagem das distancia entre cilindros (luz) e de deslocamento axial dos cilindros.

De acordo com o numero de cilindros montado na gaiola esta pode ser classificada: • Duo: dois cilindros • Trio: três cilindros De acordo com a posição dos eixos dos cilindros, as gaiolas podem ser: ● Horizontal: cilindros giram com os eixos na posição horizontal. ● Vertical: cilindros giram com os eixos na posição vertical.

Acionamento dos cilindros é feito através de um conjunto de: ● Motor elétrico _ Motor de corrente alternada (C.A) _ rotação fixa _ Motor de corrente continua (C.A) _ rotação variável ● ● ● ●

Acoplamento Redutor de velocidades Caixa de pinhões Eixos de acionameto acoplado aos pinhões e aos cilindros

Dispositivos de Transferência e Manipulação Para que o material possa ser laminado, ele deve ser transferido e conduzido desde o forno até o primeiro passe de laminação e daí para os passes sucessivos, até o último e em seguida levado ao sistema de resfriamento, ao acabamento e embalagem.

Os dispositivos utilizados nos laminadores de barras, perfis e fio máquina, dependendo das características dos equipamentos e do seu arranjo são:

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Caminhos de rolos motorizados.

Mesa basculante, usada nas gaiolas do tipo trio abertos.

Calhas tombadoras, também usadas em trios abertos.

Dobradoras (ou dobretas) ou repetidoras, com formador de laço.

Formadores de laço, lateral.

Transferidores laterais de corrente, usados em laminadores abertos para lavar a barra de uma gaiola para outra, posicionadas lado a lado.

• Calhas, utilizadas para conduzir o material de uma gaiola para outra em arranjos contínuos.

• Guias de laminação: dispositivos montados junto à entrada e saída do material nos canais que se destinam: Entrada: a guiar e manter a peça na posição necessária, durante a realização do passe.

Saída: receber o material que sai do canal, posicioná-lo, e guiá-lo para o trajeto até o passe seguinte.

SAIR

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Tesouras

As tesouras são importantes equipamentos auxiliares no processo de laminação sendo usadas, para: desponte de material durante o processo, visando eliminar pontas frias ou defeituosas, corte emergência, picotando a barra, quando da ocorrência de incidentes durante a laminação, divisão da barra acabada visando adequar o material em comprimentos compatíveis com o leito de resfriamento, corte final, após o leito de resfriamento, nos comprimentos comerciais dos acabados. ●

Leitos de Resfriamento e Formadores de Rolos e Bobinas

Leitos Após o último passe de laminação (acabador) a barra é dividida em comprimentos o mais próximo possível de múltiplos de comprimento comercial desejado. Essas partes da barra são então encaminhadas e descarregadas no leito do resfriamento.

Basicamente os leitos são constituídos de: Caminhos de rolos de entrada (motorizados) Sistemas de frenagem e descarregamento da barra na entrada dos pentes Pentes articulados e fixos destinados a transferir lentamente as barras pela largura útil do leito.

Rolos alinhadores Formador de estratos de barra Transferidor de estratos Caminho de rolos de saída (motorizados)

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Após a saída do leito, as barras frias são levadas pelo caminho de rolos e cortadas, na tesoura estática para corte a frio, nos comprimentos comerciais especificados.

As barras, já no comprimento comercial, após inspeção e liberação, enfaixadas pesadas e amarradas (manualmente ou automaticamente, dependendo das instalações).

Dependendo do tipo do produto pode ainda ser feito uma operação de endireitamento (perfis) ou dobramento (vergalhões).

Formadores de rolos ou bobinas Para a produção de materiais em bobinas ou rolos, utilizam-se dispositivos especiais denominados bobinadeiras e formadores de espiras.

Após a coleta das espiras e formação das bobinas, estas são descarregadas, inspecionadas, amarradas, prensadas e cintadas convenientemente.

Tipos de produtos • Barras - secções: redonda, quadrada, sextavada, chatas, e diversos.

• Vergalhões: secções nervuradas próprias.

• Perfis - secções: cantoneira l, T, I, H, U, alguns perfis especiais (estrela, por exemplo).

• Fio – máquina - secções redondo de ∅ 5,50 até ∅ 20,00 mm.

• Redondos em Rolos - secções: redondos de ∅ 20,00 a ∅ 30,00 mm

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SAIR

Processo de laminação do perfil H

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INFELIZMENTE, POR SER POSSÍVEL APENAS O UPLOAD EM PDF, AS ANIMAÇÕES QUE DEMONSTRAM O PROCESSO NÃO PODEM SER REPRODUZIDAS.

BIBLIOGRAFIA: 1. MÓDULO LAM – 01 DO PROGRAMA DE CAPACITAÇÃO INDUSTRIAL(SCI) DO PROGRAMA DE TREINAMENTO(MATRIZ DE CAPACITAÇÃO) DA GERDAU CSG 2. MÓDULO LAM - 23 DO PROGRAMA DE CAPACITAÇÃO INDUSTRIAL(SCI) DO PROGRAMA DE TREINAMENTO(MATRIZ DE CAPACITAÇÃO) DA GERDAU CSG

3. www.steeeluniversity.org

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