Aço Inox: novas aplicações garantem redução de custos para a indústria

Embora a indústria sucroenergética faça o uso de aço inoxidável em alguns de seus equipamentos desde a década de 70, a expansão do seu uso tem crescido de forma mais expressiva nos últimos 10 anos graças ao bom desempenho do material nos diversos processos industriais e da sua relação custo-benefício, que tem se mostrado muito vantajosa. Se avaliarmos todo o processo produtivo, do início ao fim, de uma usina nos dias de hoje, podemos observar a utilização de inox em quase toda a linha de produção, no entanto, algumas novas aplicações podem trazer ainda mais ganhos as usinas. Na indústria, as etapas de fabricação onde há maior desgaste nos equipamentos são na entrada da cana, pelo fato desta conter muita areia, e na moagem. Os desgastes também podem ser provocados pelas próprias características do processo, predominando problemas de corrosão em frestas, corrosão microbiológica, além da corrosão generalizada. No entanto, o maior prejuízo pode ser o surgimento dos chamados “pontos pretos” no açúcar, óxidos e partículas desprendidas do aço-carbono que podem comprometer a qualidade do produto. Sendo assim, uma correta especificação do aço inoxidável vai contribuir para um melhor desempenho do equipamento ou até mesmo para a eliminação da corrosão ou partículas indesejáveis. A utilização do aço inox em usinas sucroenergéticas começou em aplicações em feixes tubulares dos evaporadores e, desde então, vem se expandindo em outras áreas das usinas. Atualmente, há um uso intensivo de inox no recebimento de cana (lateral e fundo da esteira de cana, mesa alimentadora, cambota e fundo de mesa alimentadora) e na extração, principalmente em mesa intermediária (fundo ou a mesa 100% em aço inox), shut donelly, bicas e tanques de caldo (gamelão), e tubulação de condução de caldo. Já na parte de caldeiras utiliza-se aço inox em taliscas de arraste, fundos de esteira, lavadores de gás, chaminés, dutos, bicas dosadoras de bagaço da caldeira etc. As destilarias já podem ser 100% em aço inox. Estes são alguns exemplos, mas há várias outras aplicações ao longo de todo o processo produtivo. Segundo Iwao Ishizaki Neto, engenheiro de Aplicação da Aperam, nos últimos anos as usinas vêm adotando práticas de gestão para otimizar os recursos, ou seja, fazer mais com menos. “Como o período de entressafra das usinas vem se encurtando, o que exige maior confiabilidade dos equipamentos, disponibilidade e menos paradas não programadas, a utilização dos aços inoxidáveis colabora muito para a otimização dos recursos reduzindo o custo de manutenções e aumentando a confiabilidade da planta”, explica. Willians Cintra, gerente da Açotubo Sertãozinho, afirma que há crescimento nas vendas da divisão de aços inoxidáveis para este setor superior a dois dígitos por ano. “O aumento do nível de informação do setor, o desenvolvimento de novas ligas em aços inoxidáveis e a necessidade de processos mais sustentáveis são os principais motivos desse aumento de consumo.” Ainda de acordo com Cintra, as áreas de maior demanda são as que sofrem desgaste por abrasão somado ao ataque de cloretos, sulfetos e outros agentes químicos provenientes do solo, da cana ou do processo de fabricação. “As áreas que mais tem demandado inox são, além da entrada da cana, extração de caldo e geração de vapor, na fabricação de açúcar, em tubos para cozedores, espelhos, cristalizadores, agitadores, elevadores, condensadores e na destilaria”, observa. MENOS CUSTO, MAIS VIDA ÚTIL Dentre os vários tipos de aço inoxidável, os mais utilizados pelas usinas são: 304, 316L, 410D, 439 e 444. Segundo Ishizaki Neto, nos processos iniciais de fabricação de açúcar, em que predominam os problemas de abrasão, o tipo ideal de aço inoxidável para suportar esta operação é o 410D, especialmente em meios úmidos, onde coexistem os ataques abrasivo e corrosivo. “O teor de cromo presente no inox 410D torna este aço adequado para aplicação onde predomina corrosão moderada e efeito combinado corrosão/abrasão, típicos desta etapa do processo. Nos tanques também, como são ambientes sujeitos a moderada corrosão, o 410D vem apresentando ótimo desempenho”, adiciona. Depois da moenda, na sulfitação, prevalece a utilização do tipo 316L, que deve ser produzido sob rigorosos procedimentos de fabricação para suportar as condições de alta agressividade do ambiente. Já nos processos de tratamento e vaporação do caldo e fabricação de açúcar, propriamente dita, o tipo mais comum é o 444, seguido do 304. Estes aços inoxidáveis são empregados em equipamentos como aquecedores, evaporadores, cozedores a vácuo, cristalizadores e secadores. Segundo Ishizaki Neto, os aços inox recomendados resistem muito bem à agressividade do meio, podendo ser selecionados considerando o menor custo para o projeto. As características e propriedades dos aços inox, como baixa rugosidade das paredes, elevada resistência mecânica e à corrosão, possibilitará maior eficiência do equipamento, menor custo de manutenção, maior vida útil e melhor qualidade do açúcar. “O aço carbono, largamente utilizado nas torres de resfriamento, apresenta uma taxa de corrosão muito alta, tornando o inox competitivo e mais indicado para esta aplicação. Já nas destilarias, tanto o 444 quanto o 316L podem ser aplicados, porém, o 444 possui menor preço”, afirma. Os tubos de aço inoxidável apresentam grandes vantagens nos processos de troca de calor (evaporadores), propiciando economia de energia. Isso é possível graças a menor espessura da parede dos tubos de inox (entre 1,0 e 1,5 mm) devido à sua superior resistência à corrosão. Adicionalmente, garante-se uma maior área de condução e uma maior facilidade de limpeza, o que, por sua vez, implica, mais uma vez, em menores custos de manutenção e menos paradas. “Um exemplo importante são os lavadores de gases e chaminés em inox 410D. Esse equipamento, quando fabricado em aço carbono, tem uma vida útil, na média, de três a quatro safras, sem contar as intervenções/manutenções que ficam mais onerosas a cada safra. Agora, quando são fabricados em aço inox, podem durar até 10 safras sem manutenções e com perdas de espessura muito pequenas, quase que desprezíveis, como é o caso de algumas unidades sucroalcooleiras que temos observado. Temos ainda exemplos de feixe tubular de evaporadores com 15 anos de utilização”, revela Ishizaki Neto. Cintra acrescenta que devido à alta resistência a oxidação e a abrasão dos aços inoxidáveis, principalmente após o lançamento do aço inox 410D – que já possui nova versão 410M, ainda mais resistente a abrasão -, a indústria sucroenergética garante que seus equipamentos tenham maior durabilidade. “Além da menor necessidade de paradas para manutenção, o que causa grande impacto na rentabilidade dessas empresas, outro ganho significativo é na qualidade. Os aços inoxidáveis possuem caraterística sanitária, ou seja, são materiais de fácil limpeza, não soltam resíduos e possuem baixíssimo grau reativo com os líquidos processados”, salienta. NOVAS APLICAÇÕES: INDÚSTRIA E AGRÍCOLA Atualmente, os aços inoxidáveis são utilizados mais nas áreas da usina que possuem contato com produtos ou em processos com trocas de calor e em processos corrosivos e abrasivos. Porém, Cintra afirma que o material inoxidável tem grande flexibilidade e pode trazer retornos nas mais diversas áreas da indústria como em caldeiras, linhas de pré-ar, evaporadores e o e agrícola. “Acredito muito na utilização de inox em dornas de fermentação. O inox pode proporcionar dornas mais leves e facilitar a limpeza. Na parte agrícola acredito que o inox poderia contribuir bastante nas partes da colhedora e transbordos de cana que sofrem muito com desgaste/abrasão”, destaca. A utilização de inox em taliscas de esteira de cana, uma das aplicações mais recentes, por exemplo, se comparadas as de aço carbono, tem a durabilidade três vezes maior que as aplicações em aço carbono (Figura 1). “De forma geral, todas as aplicações de inox nas usinas são economicamente viáveis, mas em taliscas da esteira de cana é muito viável. Já estamos trabalhando junto com um parceiro no desenvolvimento de correntes para esteiras entre moendas e temos computado excelentes resultados na segunda safra em testes de campo”, revela o engenheiro de Aplicação da Aperam. “Acreditamos que há um grande espaço a ser conquistado pelos aços inoxidáveis. Após 2008 os investimentos nas plantas caíram significativamente, com isso, muitos grupos não modernizaram suas linhas e ainda possuem grande parte de seus processos formados por equipamentos defasados com uso predominante de aço carbono”, afirma. Para Ishizaki Neto há duas áreas em que as usinas podem ter excelentes resultados: fermentação e agrícola. “Acredito muito na utilização de inox em dornas de fermentação. O inox pode proporcionar dornas mais leves e facilitar a limpeza. Na parte agrícola acredito que o inox poderia contribuir bastante nas partes da colhedora e transbordos de cana que sofrem muito com desgaste/abrasão”, destaca. A utilização de inox em taliscas de esteira de cana, uma das aplicações mais recentes, por exemplo, se comparadas as de aço carbono, tem a durabilidade três vezes maior que as aplicações em aço carbono (Figura 1). “De forma geral, todas as aplicações de inox nas usinas são economicamente viáveis, mas em taliscas da esteira de cana é muito viável. Já estamos trabalhando junto com um parceiro no desenvolvimento de correntes para esteiras entre moendas e temos computado excelentes resultados na segunda safra em testes de campo”, revela o engenheiro de Aplicação da Aperam. Somado as dificuldades financeiras das unidades, o nível de recursos nas usinas para manutenções ou se mantém ou é reduzido, exigindo que os gestores utilizem os recursos disponibilizados da melhor forma possível para colocar a usina para operar. Investir em inox exige um maior aporte de capital e isso ainda dificulta um pouco a decisão das usinas pela utilização deste material. No entanto, segundo Ishizaki Neto, muitas estão mudando a forma de avaliar os investimentos e percebendo que utilização de aço inox é economicamente viável ao longo das safras e mais barato que utilizar aço carbono. “As taliscas, por exemplo, em aço inox tornam-se 60% mais baratas que o aço carbono”, finaliza.