Sim, queimar dinheiro \u00e9 exatamente o que muitas fundi\u00e7\u00f5es brasileiras est\u00e3o fazendo, por n\u00e3o seguirem as recomenda\u00e7\u00f5es dos fabricantes no uso de seus equipamentos. Vamos enfocar especificamente o caso de fornos a indu\u00e7\u00e3o e o mau uso da energia el\u00e9trica, um insumo nobre, cujo custo n\u00e3o para de crescer.<\/p>\n
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Certas peculariedades da energia el\u00e9trica contribuem para que isso aconte\u00e7a. Seu transporte n\u00e3o exige esfor\u00e7o f\u00edsico algum do operador, basta ligar a chave para estar consumindo. Num forno de 2.000 kVA, s\u00f3 o pequeno zumbindo do conversor nos lembra que est\u00e1 se \u201cqueimando\u201d ou n\u00e3o uma nota de dez reais por minuto. Para interromper este consumo, se indesejado, bastaria instalar um interruptor autom\u00e1tico comandado por um medidor de consumo. Este ainda serviria para registrar o consumo de energia na fus\u00e3o do metal, indispens\u00e1vel para sua boa administra\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
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A representatividade do gasto com energia de fus\u00e3o pode ser avaliada comparando-o, p.ex., com o custo da carga met\u00e1lica. Com toda a certeza o pre\u00e7o de todas as mat\u00e9rias primas usadas e sua propor\u00e7\u00e3o na carga j\u00e1 foram objeto de amplas discuss\u00f5es internas e tratativas com fornecedores. \u00c9 bem prov\u00e1vel que o mesmo n\u00e3o tenha ocorrido com a energia el\u00e9trica, com a agravante de que neste caso podem ser conseguidos ganhos adicionais quando se administra o consumo espec\u00edfico. O ganho poss\u00edvel \u00e9 apreci\u00e1vel e depende da situa\u00e7\u00e3o moment\u00e2nea de cada fundi\u00e7\u00e3o em particular. Creio na possibilidade de atingir-se um consumo de 600 kWh\/t, atrav\u00e9s da implanta\u00e7\u00e3o e acompanhamento de medidas para racionalizar o consumo de energia. Ao pre\u00e7o de R$ 0.30\/kWh, o gasto com energia de fus\u00e3o seria de R$ 180.00\/t. Para analisar seu poss\u00edvel ganho, compare o desempenho presente com o n\u00famero acima. Se valer a pena, decida-se hoje. Lance um objetivo e batalhe por ele. N\u00e3o se esque\u00e7a de que o custo devido \u00e0 energia de fus\u00e3o \u00e9 vol\u00e1til, com a solidifica\u00e7\u00e3o ele n\u00e3o se incorpora no retorno, ele simplesmente se perde. No c\u00e1lculo do custo da pe\u00e7a fundida, entretanto, seu valor ainda \u00e9 aumentado pelo fator do rendimento metal\u00fargico da sua\u00a0 fundi\u00e7\u00e3o. Em vez de vender a pe\u00e7a pelo valor de mercado, \u201cadquire-se\u201d o pr\u00f3prio retorno por uns dez por cento desse valor. S\u00f3 por isso ele j\u00e1 deveria ser tratado com mais carinho.<\/p>\n
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Este rendimento tamb\u00e9m determina a tonelagem de retorno que circula em cada fundi\u00e7\u00e3o, entre canais e massalotes. Sob o aspecto de custo, quanto menor, melhor. Como mat\u00e9ria prima para carga, entretanto, trata-se do melhor material dispon\u00edvel porque sua an\u00e1lise qu\u00edmica e homogeneidade s\u00e3o conhecidas, uma mat\u00e9ria prima de primeira classe. Por isso merece um tratamento especial que passaremos a analisar sob diferentes aspectos, inclusive no ganho de produtividade.<\/p>\n
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Em fundi\u00e7\u00f5es que produzem pe\u00e7as de diferentes ligas, \u00e9 recomend\u00e1vel manter os respectivos tipos de retorno separados segundo sua an\u00e1lise qu\u00edmica. Custo e qualidade assim o determinam. O espa\u00e7o necess\u00e1rio para estocagem depender\u00e1 do n\u00famero de ligas e da densidade aparente do material. Manda a boa pr\u00e1tica que as baias sejam cobertas, pois umidade e ferrugem s\u00e3o venenos a serem evitados.<\/p>\n
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O retorno, do ponto de vista de seu aspecto f\u00edsico, \u00e9 uma \u201cgalhada\u201d, dif\u00edcil de manusear e de enorme volume, gra\u00e7as \u00e0 sua baixa densidade aparente, 1.0 a 2.5 t\/m\u00b3. Isso torna o seu manuseio penoso e h\u00e1 necessidade de um grande espa\u00e7o para sua guarda. Seu uso \u00e9 pouco apreciado pelo pessoal de preparo da carga e de fus\u00e3o. Aliado a outras vantagens, esse fato levou ao desenvolvimento de sistemas para quebra de canais, verdadeiros trituradores. S\u00e3o m\u00e1quinas robustas, com acionamento hidr\u00e1ulico, que trituram os canais de alimenta\u00e7\u00e3o de ferros fundidos cinzentos, ferros nodulares ou de alum\u00ednio, aumentando sua densidade aparente para at\u00e9 3.0 a 4.0 t\/m\u00b3, no caso das ligas ferrosas.<\/p>\n
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Gra\u00e7as ao aumento da densidade aparente, contabilizam-se ganhos importantes de espa\u00e7o na estocagem porque as baias ser\u00e3o menores, nos mecanismos de carga e no manuseio. O volume a ser manuseado, mantendo o mesmo peso, passa a ser menor na fun\u00e7\u00e3o inversa do aumento da densidade aparente da carga. A prepara\u00e7\u00e3o da mesma \u00e9 mais f\u00e1cil e a pesagem \u00e9 mais r\u00e1pida, especialmente quando feita com o aux\u00edlio de eletro-im\u00e3. A carga individual transportada pelo mesmo ser\u00e1 mais pesada, exigindo menor n\u00famero de viagens. Os ganhos devidos \u00e0 maior efici\u00eancia da m\u00e3o de obra ser\u00e3o sens\u00edveis.<\/p>\n
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O desenvolvimento de m\u00e1quinas para quebra de canais no Brasil come\u00e7ou na Embraco Fundi\u00e7\u00e3o, com destaque para o empenho do chefe de manuten\u00e7\u00e3o da \u00e9poca, Sr. Ildefonso Finta Filho, Jaragu\u00e1 para os amigos, visando o aumento da produ\u00e7\u00e3o de metal l\u00edquido e a redu\u00e7\u00e3o do consumo de energia de fus\u00e3o. Desde a sua funda\u00e7\u00e3o, esta empresa sempre primou pela efici\u00eancia de opera\u00e7\u00e3o e controle de seus gastos, inclusive de energia el\u00e9trica. O que se desejava naquele momento era aumentar o volume do metal l\u00edquido com os equipamentos b\u00e1sicos dispon\u00edveis, mesmo que isso significasse o acr\u00e9scimo de algum perif\u00e9rico. A constru\u00e7\u00e3o de uma m\u00e1quina no Brasil foi desenvolvida em parceria com a Rossil Industrial Ltda, na \u00e9poca uma empresa especializada na constru\u00e7\u00e3o de m\u00e1quinas e dispositivos para transporte. Hoje ela \u00e9 a maior fornecedora nacional de quebradores de canais, fabricados em diferentes tamanhos, de acordo com as necessidades individuais dos clientes, participando de projetos e execu\u00e7\u00e3o de dispositivos adaptados ao layout da fundi\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
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O primeiro quebrador de canais brasileiro foi colocado em opera\u00e7\u00e3o na Embraco e os resultados foram muito animadores. Conseguiu-se um aumento sens\u00edvel na produ\u00e7\u00e3o de metal l\u00edquido, ao redor de 8 a 10%, e menor consumo espec\u00edfico de energia el\u00e9trica de fus\u00e3o, hoje em torno de 610 kWh\/t. Outras empresas nas quais se instalaram m\u00e1quinas semelhantes reportaram ganhos de produ\u00e7\u00e3o de at\u00e9 12%. Um dos motivos para este ganho \u00e9 que, com maior densidade da carga, o forno atinge a pot\u00eancia m\u00e1xima absorvida em menos tempo. Na explica\u00e7\u00e3o dada pelos fabricantes dos fornos consta que \u201ca densidade da carga \u00e9 participante b\u00e1sico na determina\u00e7\u00e3o do grau de acoplamento eletromagn\u00e9tico e com isso na absor\u00e7\u00e3o da pot\u00eancia el\u00e9trica pelo material da carga. O resultado disso \u00e9 que em fun\u00e7\u00e3o da maior absor\u00e7\u00e3o de pot\u00eancia se obt\u00eam diferentes tempos de carregamento e, como consequ\u00eancia, menores consumos de energia\u201d. O melhor aproveitamento da pot\u00eancia dispon\u00edvel no conversor resulta em ganhos importantes. Se ganha com o aumento da produ\u00e7\u00e3o, mantendo o mesmo equipamento. Se ganha porque o equipamento estar\u00e1 ligado durante menos tempo, para a mesma produ\u00e7\u00e3o, j\u00e1 que as perdas de energia (na bobina, no transformador, nos cabos, por irradia\u00e7\u00e3o, etc) crescem com o tempo de opera\u00e7\u00e3o \u2013 segundo informa\u00e7\u00e3o de um boletim de fabricante de fornos a indu\u00e7\u00e3o, estas perdas somadas s\u00e3o de 25% do consumo. Se ganha pela dilui\u00e7\u00e3o do custo da demanda em uma maior produ\u00e7\u00e3o \u2013 ela \u00e9 cobrada de consumidores industriais e tem as caracter\u00edsticas de despesa fixa, que passar\u00e1 a ser dilu\u00edda em raz\u00e3o da maior produ\u00e7\u00e3o global.<\/p>\n
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Um artigo sobre fornos a indu\u00e7\u00e3o sob o t\u00edtulo \u201cInflu\u00eancia da Condu\u00e7\u00e3o e Opera\u00e7\u00e3o sobre o Consumo de Energia\u201d (Einfluss der Fahr- und Betriebsweise auf den Energieverbrauch), publicado em livreto da Otto Junker, relaciona o consumo espec\u00edfico de energia com a densidade aparente da carga. Mostra-se que o consumo espec\u00edfico para fus\u00e3o e aquecimento de ferro fundido a 1380\u00baC cai de 480 kWh\/t para 450 kWh\/t quando a densidade da carga aumenta de 2.0 para 2.6 t\/m\u00b3. Mantida esta tend\u00eancia, para um aumento de 1.0 t\/m\u00b3 na densidade de carga, ter-se-\u00e1 \u00a0uma queda do consumo de energia de 50 kWh\/t, ou seja, uns 10% do consumo te\u00f3rico de energia para a fus\u00e3o de ferro.<\/p>\n
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Em raz\u00e3o disso \u00e9 recomendado tomarem-se provid\u00eancias e tratar todos os materiais de carga que tenham baixa densidade aparente, i.\u00e9, sejam muito volumosos. Al\u00e9m de quebradores de canais, existem m\u00e1quinas para prensagem de cavacos de usinagem e de sucata de a\u00e7o que cumprem a mesma finalidade. Todos representam investimentos que dever\u00e3o ser analisados frente aos ganhos resultantes. Considere-se que com essas provid\u00eancias a carga cont\u00ednua do forno fica facilitada e que se diminui em muito a chance de ocorrer engaiolamento da carga dentro do forno. As poss\u00edveis e \u00e0s vezes funestas consequ\u00eancias de um acidente provocado por um engaiolamento s\u00e3o amplamente conhecidas pelos fundidores.<\/p>\n
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Ganhos adicionais na produ\u00e7\u00e3o (t\/h) e na redu\u00e7\u00e3o do consumo de energia (kWh\/t) pelo uso canais triturados ser\u00e3o contabilizados pela diminui\u00e7\u00e3o da quantidade de areia aderida aos canais quebrados. No caso mais frequente em nossas fundi\u00e7\u00f5es, trata-se de areia verde, cujas caracter\u00edsticas f\u00edsicas determinam sua colapsibilidade, causa importante da ader\u00eancia de areia aos canais de vazamento. Por essa raz\u00e3o e em face de diferen\u00e7as nos sistemas de desmoldagem, a quantidade de areia aderida aos canais \u00e9 vari\u00e1vel, caso a caso. Pode-se contar com cerca de 30 kg\/t como areia aderida aos canais. \u00c9 poss\u00edvel que 70% dessa areia sejam retirados dos mesmos quando triturados. Para fundir areia e transform\u00e1-la em esc\u00f3ria consome-se praticamente a mesma energia espec\u00edfica de fus\u00e3o do ferro, i. \u00e9, cerca de 500 kWh\/t. A\u00a0 este valor deve ser acrescida a perda de energia radiante na retirada da esc\u00f3ria, com o banho l\u00edquido descoberto. Sabe-se que esta perda, por ser de energia radiante, \u00e9 fun\u00e7\u00e3o da temperatura absoluta, elevada \u00e0 quarta pot\u00eancia. Quanto mais quente o banho e quanto mais tempo de abertura, pior. A diminui\u00e7\u00e3o da areia aderida gera menos esc\u00f3ria, menos perdas de calor e menor agress\u00e3o f\u00edsica ao operador. Em fornos pequenos esta a\u00e7\u00e3o \u00e9 menos sentida do que em fornos grandes, onde h\u00e1 necessidade de prote\u00e7\u00f5es adicionais ao trabalhador. Em uma fundi\u00e7\u00e3o que adquiriu um quebrador de canais, a diminui\u00e7\u00e3o do volume de esc\u00f3ria foi especialmente festejada, pois o custo do descarte era consider\u00e1vel.<\/p>\n
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Um bom n\u00famero de fundi\u00e7\u00f5es brasileiras j\u00e1 usa quebrar seus canais de retorno, baseadas em an\u00e1lise t\u00e9cno-econ\u00f4mica semelhante \u00e0 feita acima. Para poder usufruir dos mesmos ganhos em custo e qualidade de opera\u00e7\u00e3o, cada fundi\u00e7\u00e3o dever\u00e1 analisar suas condi\u00e7\u00f5es particulares e julgar as suas possibilidades de sucesso. Para isso sempre existem, da parte do fabricante dos equipamentos, disposi\u00e7\u00e3o, dados pr\u00e1ticos de opera\u00e7\u00e3o e novas ideias para facilitar essa tarefa. As condi\u00e7\u00f5es econ\u00f4micas s\u00e3o extremamente favor\u00e1veis, pois o investimento me parece autofinanci\u00e1vel, atrav\u00e9s de ganhos na conta de energia el\u00e9trica, resultantes da implanta\u00e7\u00e3o do sistema. Decisiva, como sempre, ser\u00e1 a disposi\u00e7\u00e3o de faz\u00ea-lo, que depende da pol\u00edtica interna da empresa.<\/p>\n
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\u00c0s atuais dificuldades de obter financiamento, se contrap\u00f5e o fato inconteste de que precisamos poupar energia el\u00e9trica. Por isso acredito que as condi\u00e7\u00f5es gerais est\u00e3o favor\u00e1veis para se conseguir a implanta\u00e7\u00e3o de melhorias com vistas a diminuir seu consumo espec\u00edfico em nossas fundi\u00e7\u00f5es. \u00c9 preciso estudar a legisla\u00e7\u00e3o na busca de dados, pois \u00e9 poss\u00edvel que j\u00e1 estejamos contemplados. Tu, meu amigo a quem escrevo, podes contribuir com eventuais informa\u00e7\u00f5es para um banco de dados que ajudar\u00e1 a ABIFA na busca de solu\u00e7\u00f5es. Disponho-me, com o aux\u00edlio inestim\u00e1vel da ABIFA, a coordenar o levantamento dos dados e a divulgar os resultados para que as fundi\u00e7\u00f5es possam usar seus direitos, de forma semelhante ao que foi feito na aplica\u00e7\u00e3o da legisla\u00e7\u00e3o sobre EGTD, nos anos 1970.<\/p>\n
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Vamos juntos buscar a solu\u00e7\u00e3o do investimento para a quebra de canais e outros processos de compacta\u00e7\u00e3o da carga, a fim de podermos repetir a afirma\u00e7\u00e3o de um usu\u00e1rio do sistema: \u201choje nem posso mais imaginar minha \u00a0fundi\u00e7\u00e3o sem quebrador de canais\u201d.<\/p>\n
Porto Alegre, 10 de maio de 2018.<\/p>\n