SISTEMA DE CONTROLE DE FORNOS DE COZIMENTO DE ANODOS. Apresentador : Cleber Miralha Carneiro Empresa : ALBRAS Alumínio Brasileiro S.A.

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FORNOS DE COZIMENTO DE ANODOS

Apresentador : Cleber Miralha Carneiro

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► ALBRAS

► DESCRIÇÃO DO PROCESSO DE COZIMENTO DE ANODOS

► ARQUITETURA

► HARDWARE

► SISTEMA SUPERVISÓRIO

► SISTEMA DE INFORMAÇÕES

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1978 - Resultado de uma associação da Companhia Vale (51%) e da NAAC Nippon Amazon Aluminium Co. Ltd. (49%)

1985 - Início de produção

2010 – Norks Hydro ASA adquiri

51% da Vale

Produção : 460.000 t/a

A ALBRAS – Alumínio Brasileiro S.A. é uma empresa produtora de

alumínio primário, localizada no Município de Barcarena no estado do Pará na Região Norte do Brasil.

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Missão:

“Produzir Alumínio Primário para o

Desenvolvimento Sustentável da Humanidade.”

Visão:

“Ser a Líder Global na Produção de Alumínio

Primário até 2015.”

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2 FÁBRICAS DE ANODOS Produção : 750 Pc/dia

Peso : 1040 Kg

COQUE PICHE BUTT

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► Aumentar a condutividade elétrica – Reduzir o consumo de energia;

► Aumentar a resistência mecânica – Suportar manuseio, choque térmico;

► Aumentar a resistência contra o ataque do CO₂ da eletrólise e contra

oxidação pelo ar ambiente;

► Diminuir a condutividade térmica – Reduzir as perdas de calor da cuba

eletrolítica.

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CÂMARA DE COMBUSTÃO POÇO DE ANODOS SEÇÃO

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HEAD WALL

CROSS OVER

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DUTOS DE EXAUSTÃO

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MANIFOLD DE EXAUSTÃO

CAVALETE DE TIRAGEM _{UNIDADE DE COMBUSTÃO}

CAVALETE DE INSUFLAMENTO VENTILADOR DE RESFRIAMENTO

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COQUEIFAÇÃO DO PICHE

O processo de cozimento consiste, basicamente, na coqueificação do piche contido no anodo verde, pela elevação da temperatura de acordo com uma curva de aquecimento.

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O aquecimento do poço de anodos é feito indiretamente através das paredes das câmaras de combustão adjacentes, onde é injetado óleo combustível, que se inflama e gera calor.

O óleo se inflama e gera calor.

CORTE TRANSVERSAL DO FORNO

Injetores de óleo são posicionados sobre as câmaras de combustão.

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A área situada entre o ventilador de insuflamento e o manifold de exaustão é denominada de fogo. Manifold Cavalete de tiragem Unidades de combustão Cavalete de ponto zero Ventilador Área Pré-aquecimento

Área Fogo Forçado

Área Resfriamento

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Pre aquecimento

Fogo forçado Resfriamento

(72h) (72h) (96h) 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 0 48 96 144 192 240 288 Te m pe ra tu ra (° C) Tempo (h) 850 °C 1180 °C 10°C/h ELEVAÇÃO DA TEMPERATURA

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Pressão

Zero Abrir

Fechar

Pressão

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PI Temperatura T °C Ref PPM PPM

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S

Base de Regras Defuzzificação Abrir Fechar PressâoRef Erro Fuzzificação Consumo Opacidade T °C - + Temperatura Pressão

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Monitoramento Pressão Temperatura Posição de Dumpers Dupla barreira Pressão Monitoramento Pressão Óleo Temperatura Óleo Válvulas solenóides Válvula de bloqueio Dupla barreira Pressão Temperatura Posição de Dumpers Monitoramento Amperagem Estado Lig/Desl. CONTROLES - SEGURANÇA

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Cabo Contingência Unidade de Combustão 1 C P U 1 C P U 2 AI AI DO DO DI Switch (( )) (( )) Wireless Slave 802.3 900 MHz Unidade de Combustão 2 C P U 1 C P U 2 AI AI DO DO DI Switch (( )) (( )) Wireless Slave 802.3 900 MHz Unidade de Insuflamento E B IM 1 E B IM 2 DO DO DI DI Switch (( )) (( )) Wireless Slave 802.3 900 MHz Unidade de Combustão 3 C P U 1 C P U 2 AI AI DO DO DI Switch (( )) (( )) Wireless Slave 802.3 900 MHz C P U 1 C P U 2 AI AI AI AI DI DO DO DO Computador Supervisório ((( ))) Supervisório WiFi Unidade de Tiragem C P U 1 C P U 2 AI AI AI DO DO DI DI Switch (( )) (( )) (( )) (( )) Wireless Client 802.11g 2.4GHz Wireless Master 802.3 900 MHz Painel (( )) (( )) Access Point 802.11g 2.4GHz (( )) (( )) Access Point 802.11g 2.4GHz (( )) (( )) Access Point 802.11g 2.4GHz (( )) (( )) Access Point 802.11g 2.4GHz

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PLC 8521

• 2 CPUs Redundantes

• IBM PowerPC 405 G @ 266MHz

• 16 Mbytes RAM & 8 Mbytes Flash

• 1 Mbyte non-Volatile RAM

• Programação padrão IEC-61131

• Protocolo MODBUS-TCP

• Dual 10/100 Base T Ethernet

• 115k baud 422/485 serial port

• 70 °C Fanless

• Condição de Falha Segura (Fail Safe)

• Rotinas de auto-diagnose (processador e IO)

• High Speed Dual Ethernet On-Board

• Fault Tolerant Ethernet (FTE)

• Multi-protocol support.

• TCP, UDP, IP, BOOTP, IGMP, ARP, RARP

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• Sistema Operacional Windows XP

• Software Supervisório compatível com protocolo OPC (OLE for Process Control), baseada nas tecnologias OLE/COM DCOM da Microsoft, que tornou-se um padrão de troca de informações entre diferentes sistemas.

• Telas Gráficas para Supervisão e Controle

• Gravação e Visualização de Dados Históricos e em Tempo Real

• Sistema de Gerenciamento de Alarmes

• Telas Gráficas para Supervisão e Controle para dispositivos móveis

• Servidores OPC Modbus-TCP compatível com as especificações OPC UA (Unified

Architecture) e OPC DA (Data Access) 1.0a, 2.0, 2.05a e 3.0

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SQL-Server WEB-Server

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•Desenvolvido na ALBRAS com tecnologia atual e aberta; •Custo 1/3 de um sistema à venda no mercado;

•Hardware robusto garantindo maior disponibilidade das unidades de controle;

•Possibilidade de trabalhar com termopar ou pirômetro;

•Aumento da segurança operacional do Forno contra explosões; •140 funções de segurança a mais que os sistema antigo;

•Novas informações de supervisão do sistema (Temperatura/Pressão do óleo, Identificação de queimador anormal/defeituoso,...);

•Maior agilidade na identificação de problemas (Supervisório Móvel); •Redução no consumo de Óleo Combustível (20%);

•Melhora significativa na qualidade do anodo; •Eliminação de re-enfornamentos;

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