Adaptado da 3ª edição, Encyclopaedia of Occupational Health and Safety.

Agradecimentos: A descrição das operações de laminação a quente e a frio é usada com permissão do American Iron and Steel Institute.

Placas de aço a quente são convertidas em longas bobinas de chapas finas em laminadores contínuos de tiras a quente. Essas bobinas podem ser enviadas aos clientes ou podem ser limpas e laminadas a frio para fabricar produtos. Veja a figura 1 para uma linha de fluxo dos processos.

Figura 1. Linha de fluxo de produtos laminados a quente e a frio

Laminação a Quente Contínua

Um laminador a quente contínuo pode ter um transportador com vários milhares de pés de comprimento. A placa de aço sai de um forno de reaquecimento de placas para o início do transportador. A carepa da superfície é removida da placa aquecida, que então se torna mais fina e comprida à medida que é espremida por rolos horizontais em cada laminador, geralmente chamados de suportes de desbaste. Rolos verticais nas bordas ajudam a controlar a largura. Em seguida, o aço entra nos estandes de acabamento para a redução final, viajando a velocidades de até 80 quilômetros por hora ao atravessar a mesa de resfriamento e ser bobinado.

A chapa de aço laminada a quente é normalmente limpa ou decapada em um banho de ácido sulfúrico ou clorídrico para remover o óxido superficial (incrustação) formado durante a laminação a quente. Um pickler moderno opera continuamente. Quando uma bobina de aço está quase limpa, sua extremidade é retalhada e soldada no início de uma nova bobina. No decapador, um moinho de têmpera ajuda a quebrar a carepa antes que a folha entre na seção de decapagem ou limpeza da linha.

Um acumulador está localizado abaixo dos tanques de decapagem revestidos de borracha, dos lavadores e dos secadores. A folha acumulada neste sistema alimenta os tanques de decapagem quando a extremidade de entrada da linha é parada para soldar em uma nova bobina. Assim, é possível limpar uma chapa continuamente a uma taxa de 360 ​​m (1,200 pés) por minuto. Um sistema de loop menor na extremidade de entrega da linha permite a operação contínua da linha durante as interrupções para o enrolamento.

Laminação a frio

Bobinas de chapa de aço laminadas a quente limpas podem ser laminadas a frio para tornar o produto mais fino e liso. Este processo dá ao aço uma relação força-peso mais alta do que pode ser feito em um laminador a quente. Um laminador a frio tandem moderno de cinco suportes pode receber uma folha de cerca de 1/10 de polegada (0.25 cm) de espessura e 3/4 de milha (1.2 km) de comprimento; 2 minutos depois, essa folha terá sido enrolada para 0.03 polegada (75 mm) de espessura e terá mais de 2 milhas (3.2 km) de comprimento.

O processo de laminação a frio endurece a chapa de aço de modo que geralmente deve ser aquecida em um forno de recozimento para torná-la mais moldável. Bobinas de chapas laminadas a frio são empilhadas em uma base. As tampas são colocadas sobre as pilhas para controlar o recozimento e, em seguida, o forno é abaixado sobre as pilhas cobertas. O aquecimento e o re-resfriamento da chapa de aço podem levar de 5 a 6 dias.

Após o aço ter sido amolecido no processo de recozimento, um laminador de têmpera é usado para dar ao aço a planicidade, as propriedades metalúrgicas e o acabamento superficial desejados. O produto pode ser enviado aos consumidores como bobinas ou ainda aparado lateralmente ou cortado em comprimentos cortados.

Perigos e sua prevenção

Acidentes. A mecanização reduziu o número de pontos de aprisionamento nas máquinas, mas eles ainda existem, especialmente nas laminações a frio e nos departamentos de acabamento.

Na laminação a frio, existe o risco de aprisionamento entre os rolos, principalmente se for tentada a limpeza em movimento; as fendas dos rolos devem ser protegidas com eficiência e uma supervisão estrita deve ser exercida para evitar a limpeza em movimento. Lesões graves podem ser causadas por máquinas de corte, corte, aparamento e guilhotina, a menos que as partes perigosas estejam bem protegidas. Um programa eficaz de bloqueio/sinalização é essencial para manutenção e reparo.

Ferimentos graves podem ocorrer, especialmente na laminação a quente, se os trabalhadores tentarem cruzar transportadores de rolos em pontos não autorizados; um número adequado de pontes deve ser instalado e seu uso reforçado. Amarrar e amarrar pode causar lesões extensas e queimaduras, até mesmo amputação de membros inferiores; onde a mecanização completa não eliminou este perigo, postes de proteção ou outros dispositivos são necessários.

Atenção especial deve ser dada ao risco de cortes para os trabalhadores em laminadores de tiras e chapas. Tais lesões não são causadas apenas pelo metal fino laminado, mas também pelas cintas metálicas utilizadas nas bobinas, que podem quebrar durante o manuseio e constituir um sério risco.

O uso de grandes quantidades de óleos, inibidores de ferrugem e outros, que geralmente são aplicados por pulverização, é outro perigo comumente encontrado em laminadores de chapas. Apesar das medidas de proteção tomadas para confinar os produtos pulverizados, eles frequentemente se acumulam no chão e nas vias de comunicação, onde podem causar escorregões e quedas. Assim, devem ser providenciados grades, materiais absorventes e botas com sola antiderrapante, além da limpeza regular do piso.

Mesmo em trabalhos automatizados, acidentes ocorrem em trabalhos de conversão durante a troca de rolos pesados ​​nas arquibancadas. Um bom planejamento geralmente reduz o número de trocas de rolo necessárias; é importante que este trabalho não seja feito sob pressão de tempo e que ferramentas adequadas sejam fornecidas.

A automação de plantas modernas está associada a inúmeras pequenas avarias, que muitas vezes são reparadas pela equipe sem parar a planta ou partes dela. Nesses casos, pode acontecer que se esqueça de utilizar as proteções mecânicas necessárias, resultando em graves acidentes. O risco de incêndio envolvido em reparos de sistemas hidráulicos é frequentemente negligenciado. A proteção contra incêndio deve ser planejada e organizada com cuidado especial em instalações que contenham equipamentos hidráulicos.

As pinças usadas para segurar material quente podem bater umas nas outras; as chaves quadradas usadas para mover manualmente seções pesadas laminadas podem causar ferimentos graves na cabeça ou na parte superior do tronco devido à folga. Todas as ferramentas manuais devem ser bem projetadas, inspecionadas com frequência e bem mantidas. As tenazes usadas nas moendas devem ter seus rebites renovados com frequência; chaves de anel e chaves de impacto devem ser fornecidas para as equipes de troca de rolo; chaves de boca dobradas não devem ser usadas. Os trabalhadores devem receber treinamento adequado no uso de todas as ferramentas manuais. Arranjos de armazenamento adequados devem ser feitos para todas as ferramentas manuais.

Muitos acidentes podem ser causados ​​por levantamento e manuseio defeituosos e por defeitos em guindastes e dispositivos de elevação. Todos os guindastes e equipamentos de elevação devem estar sob um sistema regular de exame e inspeção; é necessário um cuidado especial no armazenamento e uso de fundas. Os operadores de guindastes e lançadores devem ser especialmente selecionados e treinados. Existe sempre o risco de acidentes decorrentes do transporte mecânico: locomotivas, vagões e bogies devem ser bem conservados e deve ser aplicado um sistema bem compreendido de alerta e sinalização; passagens claras devem ser mantidas para empilhadeiras e outros caminhões.

Muitos acidentes são causados ​​por quedas e tropeços ou pisos mal conservados, por material mal empilhado, por pontas salientes de tarugos e rolos de encravamento e assim por diante. Os perigos podem ser eliminados pela boa manutenção de todas as superfícies do piso e meios de acesso, passagens claramente definidas, empilhamento adequado do material e remoção regular de detritos. Uma boa limpeza é essencial em todas as partes da planta, incluindo os pátios. Um bom padrão de iluminação deve ser mantido em toda a planta.

Na laminação a quente, queimaduras e lesões oculares podem ser causadas por escamas voadoras; os protetores contra respingos podem efetivamente reduzir a ejeção de incrustações e água quente. Lesões oculares podem ser causadas por partículas de poeira ou pelo chicoteamento de eslingas de cabos; os olhos também podem ser afetados pelo ofuscamento.

Os equipamentos de proteção individual (EPI) são de grande importância na prevenção de acidentes na laminação. Capacetes, sapatos de segurança, polainas, proteção para os braços, luvas, protetores oculares e óculos de proteção devem ser usados ​​para enfrentar o risco apropriado. É essencial garantir a cooperação dos funcionários no uso de dispositivos de proteção e no uso de roupas de proteção. É importante a formação, bem como uma organização eficaz de prevenção de acidentes em que participem os trabalhadores ou os seus representantes.

Calor. Níveis de calor radiante de até 1,000 kcal/m² foram medidos em pontos de trabalho em laminadores. As doenças causadas pelo calor são uma preocupação, mas os trabalhadores das fábricas modernas geralmente são protegidos pelo uso de púlpitos com ar-condicionado. Veja o artigo “Ferro e aço” para informações sobre prevenção.

Barulho. Ruído considerável se desenvolve em toda a zona de laminação da caixa de engrenagens dos rolos e endireitadeiras, das bombas de água sob pressão, das tesouras e serras, do lançamento de produtos acabados em um poço e da parada dos movimentos do material com placas de metal. O nível geral de ruídos operacionais pode estar em torno de 84-90 dBA, e picos de até 115 dBA ou mais não são incomuns. Veja o artigo “Ferro e aço” para informações sobre prevenção.

vibração. A limpeza dos produtos acabados com ferramentas de percussão de alta velocidade pode levar a alterações artríticas dos cotovelos, ombros, clavícula, ulna distal e articulação do rádio, bem como lesões do osso navicular e lunatum.

Defeitos de junta no sistema de mão e braço podem ser sofridos por trabalhadores da laminação, devido ao efeito de recuo e ricochete do material introduzido na folga entre os rolos.

Gases e vapores nocivos. Quando aço com liga de chumbo é laminado ou discos de corte contendo chumbo são usados, partículas tóxicas podem ser inaladas. Portanto, é necessário monitorar constantemente as concentrações de chumbo no local de trabalho, e os trabalhadores suscetíveis a serem expostos devem ser submetidos a exames médicos regularmente. O chumbo também pode ser inalado por corta-chamas e cortadores de gás, que podem ao mesmo tempo ser expostos a óxidos de nitrogênio (NO_x), cromo, níquel e óxido de ferro.

A soldagem de topo está associada à formação de ozônio, que pode causar, quando inalado, irritação semelhante à causada pelo NO_x. Os assistentes de fornos de fossa e fornos de reaquecimento podem estar expostos a gases nocivos, cuja composição depende do combustível utilizado (gás de alto-forno, gás de coqueria, óleo) e geralmente inclui monóxido de carbono e dióxido de enxofre. LEV ou proteção respiratória pode ser necessária.

Os trabalhadores que lubrificam equipamentos de laminação com névoa de óleo podem sofrer danos à saúde devido aos óleos utilizados e aos aditivos que contêm. Quando óleos ou emulsões são usados ​​para resfriamento e lubrificação, deve-se garantir que as proporções de óleo e aditivos sejam corretas para evitar não apenas irritação das mucosas, mas também dermatite aguda em trabalhadores expostos. Consulte o artigo “Lubrificantes industriais, fluidos de usinagem e óleos automotivos” no capítulo Indústria metalúrgica e metalúrgica.

Grandes quantidades de desengordurantes são usadas para as operações de acabamento. Esses agentes evaporam e podem ser inalados; sua ação não é apenas tóxica, mas também causa a deterioração da pele, que pode ser desengordurada quando os solventes não são manuseados adequadamente. A LEV deve ser fornecida e as luvas devem ser usadas.

Ácidos. Ácidos fortes em lojas de decapagem são corrosivos para a pele e membranas mucosas. Devem ser usados ​​LEV e EPI apropriados.

Radiação ionizante. Raios X e outros equipamentos de radiação ionizante podem ser usados ​​para medição e exame; precauções estritas de acordo com os regulamentos locais são necessárias.

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