Blog
Por João Foresto, Engenheiro de Aplicação TOP Componentes
Atuadores elétricos em usina de aço: Caso de Sucesso
Atuadores elétricos em usina de aço: a aplicação dos Atuadores BECK no controle de ar de caldeiras siderúrgicas
Os atuadores elétricos em usina de aço desempenham um papel fundamental na eficiência, segurança e estabilidade dos processos industriais. Em ambientes de alta complexidade operacional, como as siderúrgicas, a precisão no controle de fluxo de ar, gases e combustão é essencial para garantir produtividade, confiabilidade dos equipamentos e redução de custos operacionais.
Um excelente exemplo dessa aplicação é o caso de uma importante usina siderúrgica brasileira que utiliza atuadores elétricos BECK desde o início de suas operações, em sistemas críticos de controle de processo.
De fato, a indústria siderúrgica está entre os setores mais exigentes quando se trata de automação e controle industrial. Os equipamentos operam continuamente sob altas temperaturas, elevadas pressões e condições severas de trabalho. Nesse cenário, a escolha de componentes robustos e confiáveis torna-se decisiva para assegurar o desempenho da planta.
Uma das operações siderúrgicas mais rápidas do Brasil
A usina em questão iniciou sua produção de aço em junho de 2016 e realizou sua primeira exportação em agosto do mesmo ano. Esse resultado configurou um dos processos de ramp-up mais rápidos do setor siderúrgico nacional, com apenas três meses entre o início da operação e a primeira remessa destinada ao mercado externo.
Para se ter uma dimensão da sua relevância, a unidade industrial conta com um alto-forno com capacidade anual de produção de aproximadamente 3 milhões de toneladas de placas de aço. Esse volume máximo foi alcançado em 2023 e mantido em 2024, representando cerca de 9,5% de todo o aço bruto produzido no Brasil.
Além da elevada capacidade produtiva, a planta possui uma infraestrutura logística moderna, incluindo um sistema de correias transportadoras que facilita o escoamento da produção e a exportação dos produtos para diversos mercados internacionais.
Sendo assim, para garantir a estabilidade operacional de uma estrutura dessa magnitude, sistemas de automação e controle de processo desempenham um papel estratégico em todas as etapas da operação.
A importância dos atuadores elétricos no controle de processos siderúrgicos
Desde o início de suas operações, em 2016, a planta utiliza dois atuadores elétricos rotativos da marca BECK em aplicações consideradas críticas para o funcionamento da unidade.
Os equipamentos foram instalados em dois sistemas distintos:
- Controle de ar da caldeira;
- Sistema de gás do gasômetro.
Esses sistemas exigem controle extremamente preciso para assegurar eficiência energética, estabilidade operacional e segurança dos processos industriais.
Devido a isso, a tecnologia BECK foi escolhida devido à sua reconhecida robustez, precisão de posicionamento e confiabilidade em aplicações industriais severas, características fundamentais em uma usina siderúrgica de grande porte.
Atuador BECK modelo 11-409 no controle de ar da caldeira
Atuador BECK 11-409 conectado ao damper
Uma das aplicações mais relevantes ocorre no controle de ar da caldeira, onde foi instalado um Atuador Elétrico BECK modelo 11-409.
O equipamento está acoplado a um damper responsável pela modulação da entrada de ar no sistema de combustão. Seu papel é controlar com precisão a tiragem de ar, permitindo que a caldeira opere dentro das condições ideais de desempenho.
O controle adequado da entrada de ar é um dos fatores mais importantes para garantir uma combustão eficiente. Quando o volume de ar fornecido está corretamente ajustado, a queima do combustível ocorre de forma otimizada, proporcionando melhor aproveitamento energético e menor desperdício.
Nesse contexto, o atuador BECK realiza ajustes contínuos e precisos no posicionamento do damper, respondendo rapidamente às demandas operacionais do processo.
Aplicação em ambiente desafiador
A instalação do Atuador Elétrico BECK modelo 11-409 ocorreu em uma posição bastante desafiadora da estrutura industrial.
O equipamento foi montado no sétimo andar da caldeira. Essa localização exige equipamentos altamente confiáveis, capazes de operar continuamente mesmo em ambientes sujeitos a vibrações, variações térmicas e acesso restrito para intervenções de manutenção.
A robustez mecânica dos atuadores BECK foi um fator decisivo para atender às exigências desse cenário operacional.
Em aplicações instaladas em grandes alturas ou locais de difícil acesso, a confiabilidade do equipamento torna-se ainda mais importante, pois reduz a necessidade de manutenções corretivas e minimiza riscos associados a paradas não programadas.
Controle preciso para uma caldeira de alta capacidade
A caldeira onde o atuador foi instalado opera com uma vazão de 330 toneladas por hora e pressão de trabalho de 124 bar.
Esses números demonstram a criticidade da aplicação e a necessidade de um controle extremamente preciso da entrada de ar.
Em sistemas desse porte, pequenas variações na tiragem podem impactar diretamente:
- A eficiência da combustão;
- O consumo de combustível;
- A estabilidade operacional;
- A geração de vapor;
- A segurança do equipamento.
Por esse motivo, o atuador elétrico desempenha uma função estratégica, ajustando continuamente o damper para manter os parâmetros operacionais dentro das condições ideais.
Com sua elevada precisão de posicionamento, o Atuador BECK modelo 11-409 garante respostas rápidas às variações do processo, contribuindo para a estabilidade térmica da caldeira e para a eficiência energética da operação.
Robustez e confiabilidade em operação contínua
Um dos principais diferenciais dos atuadores elétricos em usina de aço é sua capacidade de operar continuamente em aplicações críticas sem comprometer a precisão do controle.
Portanto, em uma usina siderúrgica, onde os processos funcionam de forma ininterrupta durante longos períodos, qualquer falha em sistemas de automação pode gerar impactos significativos na produção.
Por isso, a confiabilidade dos componentes utilizados é um fator determinante para o sucesso operacional.
No caso dessa aplicação, o atuador ficou responsável pelo ajuste fino do damper, permitindo o controle preciso da entrada de ar mesmo em um ambiente industrial severo e em um ponto elevado da estrutura da caldeira.
Essa combinação de precisão, robustez e confiabilidade contribui diretamente para a continuidade operacional da planta.
Atuador BECK modelo 22-809 no controle da tiragem de ar
Atuador BECK 22-809 conectado ao damper de tiragem de ar
Além da aplicação no controle de ar da caldeira, a usina também utiliza outro equipamento da mesma fabricante para complementar a eficiência do sistema.
Foi instalado um Atuador Elétrico BECK modelo 22-809, responsável pelo controle da tiragem de ar do mesmo equipamento.
Essa aplicação atua de forma complementar ao sistema principal, permitindo um gerenciamento ainda mais eficiente do fluxo de ar envolvido no processo de combustão.
O controle adequado da tiragem influencia diretamente o desempenho da caldeira, contribuindo para uma alimentação equilibrada do sistema e para uma descarga mais eficiente dos gases gerados durante a operação.
Diante disso, a utilização de dois atuadores BECK trabalhando em funções estratégicas demonstra a importância do controle preciso em processos industriais de alta criticidade.
Ganhos operacionais proporcionados pelos atuadores elétricos BECK
A utilização dos modelos BECK 11-409 e BECK 22-809 trouxe benefícios importantes para a operação da usina siderúrgica.
Entre os principais ganhos observados destacam-se:
- Maior estabilidade operacional da caldeira;
- Melhor controle da combustão;
- Otimização da eficiência térmica;
- Precisão no controle da tiragem de ar;
- Confiabilidade em ambiente industrial severo;
- Redução da necessidade de intervenções corretivas;
- Maior segurança operacional;
- Melhor desempenho energético do sistema.
Esses resultados demonstram como a escolha correta dos equipamentos de automação impacta diretamente a produtividade e a competitividade da indústria.
Alguns modelos do atuador elétrico BECK e sua parte interna módulo de controle digital
A importância da automação para a indústria do aço
A indústria siderúrgica moderna exige processos cada vez mais eficientes, seguros e sustentáveis.
Nesse cenário, os sistemas de automação industrial assumem papel fundamental na busca por maior produtividade e redução de custos operacionais.
Atuadores elétricos de alta performance permitem controlar variáveis críticas com elevado nível de precisão, contribuindo para a otimização dos processos térmicos e para a redução de desperdícios energéticos.
Além disso, equipamentos confiáveis reduzem riscos de falhas, aumentam a disponibilidade dos ativos industriais e apoiam estratégias de manutenção preditiva e preventiva.
À medida que a indústria avança em direção aos conceitos da Indústria 4.0, a demanda por soluções inteligentes de controle tende a crescer ainda mais.
Como os atuadores elétricos influenciam a eficiência da combustão
Em sistemas industriais de geração de vapor, a combustão eficiente depende diretamente do equilíbrio entre combustível e ar. Quando existe excesso de ar, parte da energia gerada é desperdiçada.
Por outro lado, quando há deficiência de oxigênio, ocorre combustão incompleta, reduzindo o rendimento térmico da caldeira.
Por esse motivo, o controle da tiragem de ar é considerado uma das variáveis mais importantes em caldeiras industriais de grande porte. Os atuadores elétricos em usina de aço desempenham papel fundamental nesse processo, realizando ajustes precisos nos dampers responsáveis pela admissão e exaustão de ar.
Portanto, em uma usina siderúrgica, onde a demanda por vapor pode variar de acordo com o ritmo de produção, a capacidade de resposta do sistema de controle é essencial para manter a estabilidade operacional.
Pequenas correções realizadas continuamente pelo atuador ajudam a preservar o equilíbrio da combustão e contribuem para uma operação mais eficiente.
Além do ganho energético, o controle preciso reduz oscilações térmicas e minimiza esforços excessivos sobre os equipamentos, aumentando a vida útil dos ativos industriais.
Por que a tecnologia BECK é amplamente utilizada em aplicações críticas
Os atuadores elétricos BECK são reconhecidos mundialmente por sua elevada precisão de posicionamento e pela capacidade de operar em aplicações industriais severas.
Diferentemente de tecnologias convencionais, os equipamentos BECK utilizam um sistema eletromecânico projetado para proporcionar movimentos suaves e extremamente precisos, mesmo em operações contínuas e de alta exigência.
Essa característica é especialmente importante em processos siderúrgicos, nos quais pequenas variações podem impactar diretamente a eficiência da combustão, a geração de vapor e a estabilidade dos processos produtivos.
Outro diferencial é a robustez mecânica dos equipamentos. Em ambientes industriais sujeitos a vibrações, poeira, temperaturas elevadas e operação ininterrupta, a confiabilidade dos componentes torna-se um requisito indispensável.
Com efeito, a combinação entre precisão, durabilidade e baixa necessidade de manutenção faz com que os atuadores BECK sejam frequentemente escolhidos para aplicações em geração de energia, siderurgia, mineração, papel e celulose, saneamento e outros segmentos industriais de alta criticidade.
Automação industrial e eficiência energética na siderurgia
A busca por eficiência energética tornou-se uma prioridade para a indústria siderúrgica em todo o mundo. Além da redução de custos operacionais, existe uma crescente preocupação com sustentabilidade e utilização racional dos recursos energéticos.
Nesse contexto, sistemas de automação desempenham papel estratégico ao permitir o controle preciso de variáveis críticas do processo.
O uso de atuadores elétricos em sistemas de combustão, controle de gases e movimentação de dampers contribui para otimizar o desempenho dos equipamentos e reduzir desperdícios de energia.
Dessa forma, quando aplicados corretamente, esses dispositivos ajudam a manter os parâmetros operacionais dentro das condições ideais, garantindo maior estabilidade e melhor aproveitamento dos recursos disponíveis.
Em plantas com grande capacidade produtiva, como a usina siderúrgica deste caso, pequenas melhorias de eficiência podem representar ganhos significativos ao longo do ano, reforçando a importância de investimentos em soluções de automação de alta performance.
O caso dessa importante usina siderúrgica brasileira demonstra na prática como os atuadores elétricos em usinas de aço são componentes essenciais para garantir eficiência, segurança e estabilidade operacional.
Desde o início das operações em 2016, os Atuadores Elétricos BECK modelos 11-409 e 22-809 vêm desempenhando funções críticas no controle de ar da caldeira e na tiragem de ar do sistema, contribuindo para a operação confiável de uma planta responsável por cerca de 9,5% da produção nacional de aço bruto.
Desse modo, instalados em aplicações desafiadoras, com elevada pressão operacional, grande vazão de vapor e ambientes industriais severos, os atuadores demonstram a robustez, precisão e confiabilidade que fizeram da BECK uma referência mundial em controle de processos.
Mais do que componentes de automação, os atuadores BECK atuam como aliados estratégicos da eficiência industrial, garantindo o controle preciso necessário para operações siderúrgicas de alta performance.
Para aplicações críticas como as apresentadas neste case, contar com um parceiro especializado faz toda a diferença na seleção, especificação e suporte dos equipamentos.
A TOP Componentes, distribuidora dos Atuadores Elétricos BECK no Brasil, oferece não apenas produtos de alta confiabilidade e procedência garantida, mas também suporte técnico consultivo para auxiliar indústrias dos segmentos de siderurgia, energia, mineração, papel e celulose, saneamento e diversos outros setores.
Se sua empresa busca maior precisão no controle de processos, eficiência operacional e redução de paradas não programadas, entre em contato com a equipe da TOP Componentes.
Nossos especialistas estão preparados para avaliar sua aplicação e recomendar a solução BECK mais adequada para os desafios da sua operação. Afinal, mais do que fornecer componentes, entregamos soluções que impulsionam a performance industrial.