Válvulas metalúrgicas: 6 fatores de seleção para a fundição

As válvulas metalúrgicas são componentes essenciais para o controlo do fluxo, utilizados na produção de aço, no processamento de metais não ferrosos, na preparação de minérios, em fornos de fundição, em sistemas de gás, em circuitos de arrefecimento, em condutas de lamas e em equipamentos de tratamento ambiental.

Os processos metalúrgicos envolvem frequentemente altas temperaturas, altas pressões, partículas abrasivas, gases corrosivos, lamas, vapor, oxigénio, gás combustível e condições de funcionamento em rápida mudança. As válvulas fiáveis ajudam a regular o fluxo de fluidos, a pressão e a temperatura, ao mesmo tempo que protegem fornos, condutas, bombas, compressores e sistemas de controlo da poluição.

A JST Valve fornece soluções personalizadas de válvulas para altas temperaturas, resistentes à corrosão e ao desgaste, bem como automatizadas, destinadas a aplicações exigentes nos setores da metalurgia e da fundição.

Onde são utilizadas as válvulas metalúrgicas?

As válvulas metalúrgicas são instaladas em todas as fases do processo de preparação de matérias-primas, funcionamento dos fornos, tratamento de gases, arrefecimento, processamento químico, manuseamento de produtos e sistemas de proteção ambiental.

• Sistemas auxiliares de altos-fornos, conversores e fornos elétricos
• Condutas de gás de forno de coque, gás de fornalha, gás combustível e ar de combustão
• Sistemas de oxigénio, azoto, vapor e ar comprimido
• Circuitos de água de refrigeração e de recuperação de calor
• Condutas de lamas, rejeitos, cinzas, poeira e resíduos
• Linhas de decapagem ácida, limpeza alcalina e tratamento químico
• Tratamento de gases de combustão, dessulfurização e sistemas de águas residuais

Por que razão a manutenção de válvulas metalúrgicas é um desafio

As altas temperaturas podem reduzir a resistência do material, acelerar a oxidação, danificar as sedes macias e aumentar a expansão térmica. O aquecimento e arrefecimento frequentes também podem alterar as folgas das válvulas e as cargas de vedação.

O pó, o calcário, as cinzas e as partículas minerais podem causar a erosão de sedes, discos, esferas, hastes e passagens internas de fluxo. Os gases corrosivos, os ácidos, os álcalis, os cloretos e os produtos químicos de processo podem atacar tanto os componentes metálicos como os não metálicos.

A válvula selecionada deve, por conseguinte, corresponder à combinação completa de temperatura, pressão, velocidade do fluxo, teor de partículas, risco de corrosão, frequência de funcionamento, requisitos de estanqueidade e regime de funcionamento do atuador.

6 Fatores de seleção para válvulas metalúrgicas

1. Temperatura de funcionamento e de projeto

Especifique a temperatura normal, a temperatura máxima de projeto, as condições de arranque, os ciclos térmicos e a eventual radiação de calor. Estes valores influenciam a escolha dos materiais do corpo, dos acabamentos, dos assentos, das vedações, das juntas, dos revestimentos e dos atuadores.

2. Pressão e pressão diferencial

A pressão nominal e a pressão diferencial de fecho influenciam a resistência da válvula, a carga de vedação, o binário de funcionamento, o tamanho do atuador e a capacidade de abrir ou fechar em condições anormais.

3. Abrasão e teor de partículas

Lamas, cinzas, incrustações, partículas de minério e poeira podem danificar rapidamente as superfícies de vedação convencionais. Poderá ser necessário recorrer a assentos metálicos, revestimentos endurecidos, componentes cerâmicos, hastes protegidas ou passagens de fluxo alargadas.

4. Resistência à corrosão

Os gases de processo, ácidos, álcalis, cloretos, águas residuais e aditivos químicos devem ser avaliados em relação a todos os componentes em contacto com o meio. Podem ser considerados o aço inoxidável, o aço duplex, as ligas de níquel, o Hastelloy, o titânio, o ferro fundido com elevado teor de silício ou estruturas revestidas, consoante o meio em questão.

5. Precisão do controlo de caudal

As válvulas de controlo para altas temperaturas devem ser selecionadas de acordo com o coeficiente de caudal, a queda de pressão, a gama de controlo necessária, o estado do fluido, o ruído, a erosão, a resposta do atuador e a estabilidade do processo.

6. Automatização e manutenção

Os atuadores pneumáticos, elétricos, hidráulicos ou eletro-hidráulicos podem permitir o funcionamento à distância e o desligamento de emergência. O conjunto completo da válvula deve também proporcionar um acesso prático para inspeção, substituição da sede, ajuste da gaxeta e manutenção do atuador.

Válvulas comuns para a metalurgia e a fundição

Nos dispositivos móveis, deslize o dedo horizontalmente para ver a tabela completa.

Como as válvulas metalúrgicas melhoram a estabilidade do processo

As válvulas metalúrgicas devidamente selecionadas ajudam a manter um fluxo, uma pressão e uma temperatura estáveis durante o funcionamento do forno, o tratamento de gás, o arrefecimento, a transferência de pasta e o processamento químico.

Nos sistemas de fundição automatizados, as válvulas metalúrgicas têm de responder com precisão aos sinais de controlo, mantendo simultaneamente uma vedação fiável em condições de ciclos térmicos, vibração, partículas abrasivas e variações de pressão.

A JST Valve desenvolve válvulas metalúrgicas de acordo com o meio em questão, a temperatura de funcionamento, a pressão diferencial, o teor de partículas, o risco de corrosão, a precisão de controlo exigida e as condições de manutenção.

Porquê escolher a válvula JST?

A JST Valve desenvolve válvulas metalúrgicas para gases a alta temperatura, vapor, água de arrefecimento, oxigénio, produtos químicos, águas residuais corrosivas, lamas, cinzas, resíduos e partículas abrasivas.

• Modelos de válvulas para altas temperaturas e com sede metálica
• Materiais resistentes à corrosão e ligas especiais
• Soluções para válvulas resistentes ao desgaste, com revestimento duro e em cerâmica
• Conjuntos de válvulas pneumáticas, elétricas, hidráulicas e automatizadas
• Estruturas personalizadas com base nas condições reais do processo

Informações necessárias para a seleção de válvulas

Para obter uma recomendação precisa sobre válvulas metalúrgicas, por favor, forneça:

• Meio de processo e composição química
• Concentração, tamanho e dureza das partículas
• Temperatura de funcionamento e de projeto
• Pressão de funcionamento e pressão diferencial máxima
• Dimensão da válvula, classe de pressão e norma de ligação
• Função de isolamento, regulação ou paragem de emergência
• Atuador necessário, velocidade de funcionamento e posição de falha

Referências técnicas para válvulas industriais

Para obter informações adicionais sobre ensaios de válvulas industriais e requisitos relativos às válvulas borboleta metálicas, consulte as seguintes normas internacionais:

• ISO 5208 — Ensaios de pressão de válvulas industriais metálicas
• ISO 10631 — Requisitos para válvulas borboleta metálicas

Perguntas frequentes

Que válvulas são adequadas para processos metalúrgicos a altas temperaturas?

Podem ser consideradas válvulas de controlo com sede metálica, válvulas borboleta, válvulas de esfera, válvulas de guilhotina e válvulas de globo. A seleção final depende da temperatura, da pressão, do fluido, dos requisitos de estanqueidade, da frequência de funcionamento e dos ciclos térmicos.

Que válvulas são adequadas para lamas metalúrgicas e cinzas?

Podem ser consideradas válvulas para lamas, válvulas de cerâmica, válvulas de esfera com revestimento resistente ao desgaste, válvulas de lâmina e outras estruturas resistentes ao desgaste, consoante a concentração, o tamanho, a dureza, a pressão e a velocidade do fluxo das partículas.

A JST Valve pode fornecer válvulas de controlo automatizadas para altas temperaturas?

A JST Valve pode fornecer conjuntos de válvulas pneumáticas, elétricas, hidráulicas e eletro-hidráulicas, de acordo com o sinal de controlo, o binário, o impulso, a velocidade de funcionamento, o feedback de posição e a função de segurança em caso de falha exigidos.