Soluções de Ar Comprimido para Siderurgia, Aço e Fabricação de Metais

Em usinas siderúrgicas, fábricas de aço e instalações de fabricação metálica, o ar comprimido é utilizado em válvulas e atuadores, sistemas pneumáticos, instrumentação, automação, equipamentos auxiliares, manutenção e serviços gerais da planta.

Muitas dessas instalações operam em condições severas, com temperaturas elevadas, longos ciclos de produção e grandes demandas de ar comprimido.

Umidade, aerossóis de óleo e partículas presentes no ar comprimido não tratado podem causar condensação, corrosão, instabilidade de componentes pneumáticos e aumento da necessidade de manutenção.

A Lingyu fornece secadores de ar comprimido por refrigeração e por adsorção, filtros de ar comprimido e soluções de tratamento para usinas siderúrgicas, fábricas de aço e operações de fabricação de metais.

Por Que a Qualidade do Ar É Importante?

Durante a compressão, a concentração de vapor d’água aumenta. Quando o ar comprimido esfria, parte dessa umidade pode se transformar em condensado dentro da rede.

Em ambientes siderúrgicos, o excesso de umidade pode contribuir para:

• corrosão de tubulações;
• funcionamento irregular de válvulas e atuadores;
• instabilidade em sistemas de instrumentação;
• maior desgaste de equipamentos pneumáticos;
• aumento dos custos de manutenção;
• formação de condensado em linhas mais distantes.

Além da água, partículas e aerossóis de óleo também devem ser controlados por meio de filtragem adequada.

Por isso, a qualidade do ar deve ser definida conforme a aplicação e o ponto de uso.

Principais Desafios

Operação Contínua

Usinas siderúrgicas e plantas metalúrgicas frequentemente operam 24 horas por dia.

O sistema de secagem deve manter desempenho estável durante longos ciclos de produção.

Temperatura Ambiente Elevada

Algumas áreas da planta podem operar sob temperaturas elevadas.

Isso deve ser considerado no dimensionamento do secador e na escolha do local de instalação.

Grande Vazão de Ar

Centrais de compressores podem atender vários setores simultaneamente.

O projeto deve considerar vazão média, picos de consumo, número de compressores e expansão futura.

Ar de Instrumentos e Sistemas de Controle

Algumas aplicações de instrumentação, válvulas e sistemas de controle podem exigir ponto de orvalho mais baixo do que a rede geral da planta.

Nesses casos, a secagem por adsorção pode ser necessária.

Diferentes Requisitos por Área

Ar geral, ferramentas pneumáticas, oficinas, instrumentação e processos específicos podem exigir níveis diferentes de tratamento.

Nem toda a planta precisa operar com ponto de orvalho de −40°C.

Custos Operacionais

Em grandes instalações, consumo de energia, queda de pressão e ar de regeneração podem representar custos significativos.

A tecnologia do secador deve ser selecionada conforme o perfil real de operação.

Solução Recomendada

Para a maioria das aplicações gerais em siderurgia e fabricação de metais, uma solução prática consiste em:

secador de ar comprimido por refrigeração + filtragem em múltiplos estágios.

Essa configuração atende ar de utilidades, oficinas, equipamentos pneumáticos e serviços gerais da planta.

Quando houver necessidade de baixo ponto de orvalho para instrumentação, controle ou outros pontos mais exigentes, pode ser utilizado um secador por adsorção.

Para grandes sistemas com demanda contínua de ar seco, tecnologias com regeneração aquecida ou por soprador podem reduzir o consumo de ar comprimido durante a regeneração.

Secagem por Refrigeração para Ar Geral

Para a maioria das aplicações gerais, pode ser utilizado o Secador de Ar Comprimido por Refrigeração Série AH.

Principais parâmetros:

• ponto de orvalho sob pressão: 2–10°C;
• pressão nominal: 0,7 MPa;
• faixa de operação: 0,6–1,0 MPa;
• temperatura nominal de entrada: 50°C;
• temperatura máxima de entrada: ≤80°C;
• temperatura ambiente de operação: 2–45°C;
• queda de pressão: ≤0,025 MPa.

Essa solução é adequada para ar geral da planta, oficinas e aplicações pneumáticas padrão.

Baixo Ponto de Orvalho para Instrumentação

Quando uma aplicação exige ar significativamente mais seco, pode ser utilizado o Secador por Adsorção sem Aquecimento Série HH.

Principais parâmetros:

• ponto de orvalho sob pressão: ≤−40°C;
• pressão nominal: 0,7 MPa;
• faixa de operação: 0,6–1,0 MPa;
• temperatura máxima de entrada: ≤40°C;
• consumo médio de ar para regeneração: 8–14%;
• dessecante: alumina ativada + peneira molecular de alto desempenho.

Esse tipo de secagem deve ser aplicado apenas nos setores que realmente exigem baixo ponto de orvalho.

Sistemas de Maior Eficiência

Para grandes sistemas contínuos, pode ser utilizado o HRB-E — Secador por Adsorção com Regeneração por Soprador Aquecido e Baixo Consumo de Purga.

Principais parâmetros:

• ponto de orvalho: −20°C / −40°C, opcional;
• consumo de ar comprimido para regeneração: 2–3%;
• pressão nominal: 0,7 MPa;
• faixa de operação: 0,6–1,0 MPa;
• temperatura máxima de entrada: ≤40°C;
• comunicação RS-485 de série.

Essa configuração pode ser interessante para grandes centrais de ar comprimido de operação contínua.

Secadores Resfriados a Água

Em plantas com sistema de água de resfriamento disponível, pode ser utilizado o Secador por Refrigeração Série WH.

Principais parâmetros:

• ponto de orvalho: 2–10°C;
• temperatura máxima de entrada: ≤80°C;
• temperatura da água de resfriamento: ≤32°C;
• pressão da água de resfriamento: 0,2–0,4 MPa.

Essa configuração pode ser adequada para centrais de ar comprimido de grande porte.

Filtragem do Ar Comprimido

A Lingyu oferece filtros Série D para controle de partículas e aerossóis de óleo.

A combinação dos filtros deve ser definida conforme:

• tipo de compressor;
• tecnologia do secador;
• aplicação;
• limite de partículas;
• limite de óleo residual.

Separação entre Ar Geral e Ar de Instrumentos

Em grandes usinas, pode ser mais eficiente dividir os consumidores conforme a necessidade.

Ar Geral da Planta

Compressor → Reservatório → Secador por Refrigeração → Filtragem → Rede Geral

Ar de Instrumentos / Baixo Ponto de Orvalho

Ar Pré-Tratado → Secador por Adsorção → Filtragem Final → Instrumentação

Essa abordagem evita secar toda a planta até −40°C quando apenas alguns setores exigem esse nível de tratamento.

Geração de Nitrogênio para Aplicações Específicas

Algumas operações siderúrgicas e de fabricação de metais podem utilizar nitrogênio para aplicações específicas de processo.

Nesses casos, um Gerador PSA de Nitrogênio pode ser integrado ao sistema de ar comprimido.

O dimensionamento deve considerar:

• pureza de N₂;
• vazão;
• pressão;
• consumo médio;
• consumo de pico;
• horas de operação;
• aplicação do gás.

A necessidade de nitrogênio deve ser definida pelo processo e não deve ser considerada uma exigência padrão para toda planta siderúrgica.

Sistemas de Grande Porte

Grandes usinas siderúrgicas podem exigir múltiplos secadores ou uma configuração específica para a central de compressores.

O dimensionamento deve considerar:

• vazão total;
• vazão de pico;
• número de compressores;
• pressão de operação;
• temperatura de entrada;
• regime 24/7;
• ponto de orvalho requerido;
• disponibilidade de água de resfriamento;
• necessidade de redundância;
• queda de pressão admissível;
• expansão futura.

Guia de Seleção

Aplicações Típicas

As soluções Lingyu podem ser utilizadas em:

• usinas siderúrgicas;
• fabricação de aço;
• fabricação metálica;
• oficinas metalúrgicas;
• válvulas e atuadores;
• instrumentação;
• sistemas de automação;
• ferramentas pneumáticas;
• equipamentos auxiliares;
• redes centrais de ar comprimido;
• ar geral da planta;
• operações industriais contínuas;
• aplicações específicas de nitrogênio.