Solução para martelos desfibradores das usinas sucroenergéticas

Por: André Silva

O desfibrador é um equipamento essencial nas usinas sucroenergéticas. Ele confere mais agilidade à produção em grande escala, mais especificamente, à etapa de processamento, abrindo as fibras da cana-de-açúcar para extrair a sacarose (caldo). 

O equipamento possui em sua estrutura um rotor com martelos oscilantes, que tem como função abrir as células fibrosas para facilitar a retirada de açúcares. Os martelos convencionais utilizados em máquinas desfibradoras são compostos por uma única parte, além de extremamente pesados, o que exige longas paradas para substituição, impactando diretamente a produção. 

Além disso, por conta do peso, das quantidades de martelos aplicadas por desfibrador e das condições desafiadoras para realização das trocas, as paradas para manutenções exigem muito dos colaboradores, gerando riscos ergonômicos e de acidentes. Devido a essas características, a troca dos martelos acaba mobilizando um número elevado de pessoas, que levam um tempo médio de 4 a 6 horas para concluir a operação.  

Dessa forma, a manutenção dos desfibradores equipados com martelos convencionais reduz consideravelmente a disponibilidade operacional da usina. Outro fator negativo é que o martelo convencional exige recuperação do revestimento, o que aumenta os custos de manutenção. 

Diante desse cenário, a Engenharia ESCO iniciou estudos junto às usinas sucroenergéticas no intuito de desenvolver um produto que, além de aumentar a performance dos martelos desfibradores, mitigasse os riscos de segurança envolvidos no processo de troca dos martelos convencionais. Com extenso know how e histórico no fornecimento de equipamentos e produtos altamente resistentes a desgaste e soluções customizadas nas mais diversas aplicações, aliando segurança e sustentabilidade, a ESCO desenvolveu um martelo que permite a substituição apenas das pontas, sem a necessidade de sua remoção completa. 

A solução encontrada foi o Martelo ESCO, um produto inovador para máquinas desfibradoras de cana de açúcar, composto por duas peças intercambiáveis: a ponta e o corpo, com a fixação por meio do sistema de trava Nemisys®, testado e homologado nas mais diversas aplicações ao redor do mundo. A premissa básica do desenvolvimento e validação da confiabilidade do sistema de fixação tiveram como objetivos específicos: 

Segurança contra queda da ponta: além do sistema de fixação por trava Nemisys®, o martelo projetado pela ESCO exige que a força centrípeta mantenha a ponta estática mesmo em operações com alta velocidade de rotação (até 1.200 rpm); e proteção da parte estrutural, sendo o design do corpo do martelo projetado para proteger a parte estrutural com base no perfil de desgaste. A validação final do projeto, com base nos materiais especificados e esforços decorrentes da operação, deu-se por meio da Análise de Elementos Finitos – FEA. 

Durante o período de testes em campo, a equipe de Engenharia de Aplicação ESCO, em conjunto com os clientes parceiros do segmento, começaram a levantar oportunidades de melhorias no produto, de forma a validar o desenvolvimento, com aumento da performance e confiabilidade dos Martelos ESCO. Algumas particularidades da aplicação exigiram estudo específico dos pontos de melhorias no produto, tais como: 

Buchas – O Martelo ESCO foi inicialmente desenvolvido sem este componente. A ESCO, em conjunto com o cliente, desenvolveu a bucha em material específico, elevando a vida útil superior do componente a 3.600.000 toneladas de cana processada, sem alteração dos parâmetros de operação. 

Elementos de Fixação – aplicação de camada de protetora a base de zinco, de forma a evitar a corrosão desses componentes, alcançando vida útil superior a 3.600.000 de toneladas de cana processada, sem a necessidade de substituição. 

Pontas – Foram desenvolvidas pontas com duplo revestimento especifico para operações com maior nível de impurezas minerais e vegetais e, consequentemente, com elevado histórico de desgaste, com aumento de médio de 50% de vida útil. 

Atualmente, os Martelos ESCO estão em aplicação em três moendas e em nenhuma foi registrada necessidade de intervenção. A vida útil das pontas tem se situado entre 550.000 a 1.200.000 ton/cana, de acordo com as condições operacionais. Os resultados observados até o momento evidenciam maior disponibilidade operacional nas usinas e segurança para os colaboradores, além de uma produção mais eficiente e sustentável.  

André Silva é gerente da ESCO, graduado em Engenharia Mecânica pela PUC Minas e Pós Graduado em Aperfeiçoamento em Gestão de Projetos pelo IETEC-MG, com formação técnica em Mecânica Industrial pelo CEFET-MG. Experiência de mais de 15 anos na indústria de transformação com atuação nas áreas de engenharia, processos de fabricação e desenvolvimentos de produtos.