Silos Sistemas Completos Agregam Funções de Armazenam, Dosagem e Homogeneização

Sistemas Completos dos quais fazem parte os Silos

Concebidos para armazenar produtos e matérias-primas sólidas apresentadas em vários formatos – pós, grãos ou pellets –, os silos estão hoje inseridos no âmbito do agronegócio, mas mantêm intenso emprego também nas indústrias química e petroquímica, na transformação do plástico, na produção de cimento e borracha, e na mineração.

Armazenam, entre outros itens utilizados por esses setores, resinas plásticas, carbonatos, negro de fumo, dióxido de titânio, cargas minerais, soda cáustica e dolomita.

Representam uma tecnologia de armazenamento bem tradicional, mas se diversificaram bastante, e podem ser atualmente encontrados em diversas versões, distintas entre si por características como o material construtivo ou a técnica de construção: há hoje silos soldados ou parafusados, confeccionados com aço-carbono ou aço inox, alumínio ou plástico.

Isso sem falar nos modelos dotados de tecnologias destinadas a desempenhar funções adicionais, como a homogeneização do material neles acondicionado, ou a facilitação do escoamento de produtos pouco fluidos ou muito aderentes às superfícies.

Embora mantenham a função específica de armazenamento, os silos são a cada dia mais integrados aos sistemas completos e automatizados de manuseio de materiais sólidos, considerados em suas diversas etapas, do recebimento do material até o seu envio para os processos nos quais eles serão utilizados.

Dependendo das respectivas aplicações, esses sistemas podem incluir também atividades como dosagem, homogeneização e controle, entre outras.

A expansão do interesse por sistemas completos, e não apenas por silos individuais, é percebida em empresas como a Consolid (fabricante de silos e dos demais componentes desses sistemas).

“Atualmente, quem pensa em silos geralmente pensa em uma solução mais ampla de redução da mão de obra e aumento da produtividade”, diz Roberto Weiss, diretor comercial da Consolid/Rodrinox (a Rodrinox é a empresa do mesmo grupo responsável pela produção de equipamentos como tanques e reatores).

Sistemas Completos dos quais fazem parte os Silos

De acordo com Weiss, a ampliação da demanda por sistemas completos dos quais fazem parte os silos, decorre não apenas do interesse por maior produtividade, mas também do crescente rigor das legislações trabalhistas e ambientais, que tornam menos indicado o contato direto dos profissionais com produtos químicos.

Além disso, uma empresa empenhada em aumentar sua produção tem neles uma opção de equipamento vertical, que, comparativamente a alternativas como o armazenamento de sacos, ocupa menos espaço”, ressalta.

Mark Heinke, diretor comercial da operação latino-americana da Zeppelin, observa a consolidação de duas situações distintas: em uma, empresas já dotadas de silos, porém empenhadas em aumentar sua capacidade de armazenamento a granel, apenas adquirem mais desses equipamentos; e há também “clientes que ainda não possuem nenhum tipo de automatização e querem instalar ambos: silos e sistemas de manuseio”, complementa o diretor da Zeppelin, multinacional de origem alemã que enfatiza essa oferta de sistemas mesmo em seu nome, Zeppelin Systems, e fornece soluções para as diversas etapas do manuseio de matérias-primas líquidas e sólidas.

Silos de Aço x Silos de Alumínio

Silos de alumínio: única limitação é a temperatura Química e Derivados
Silos de alumínio: única limitação é a temperatura

Se a oferta de sistemas mais completos de manuseio de materiais é comum a ambas, a Zeppelin e a Consolid também expõem uma das ramificações da estrutura de competitividade vigente no atual ambiente de oferta de distintas versões de silos.

Silo de Aço da Consolid: preferência pelo aço Química e Derivados,
Silo da Consolid: preferência pelo aço

A Zeppelin, embora forneça também silos de aço, tem como carro-chefe nesse segmento de mercado os equipamentos confeccionados com alumínio, enquanto a Consolid trabalha exclusivamente com aço.

De acordo com Heinke, da Zeppelin, comparativamente ao aço inox, o alumínio exige investimento inicial menor e pode armazenar com a mesma qualidade itens como polietileno, polipropileno, poliamidas, PVC e seus compostos, negro de fumo e carbonato de cálcio, entre outros.

Há, ele ressalta, alguma limitação ao uso do alumínio apenas quando o silo precisa receber materiais que a ele chegam com temperaturas altas, como dióxido de titânio e pó de PTA (ácido tereftálico purificado), pois, comparativamente ao aço, ele é mais sujeito a deformações decorrentes de temperaturas elevadas.

O alumínio, afirma Heinke, “trabalha muito bem” com temperaturas de até 65ºC; e, com ligas especiais, incluindo substâncias como magnésio e silício, esse patamar pode ser elevado para a casa dos 100ºC.

Em “casos extremos”, complementa o diretor da Zeppelin, o alumínio pode até acondicionar pó de PTA, que chega a um silo com temperaturas superiores a 100ºC.

Mas a preponderância do aço como matéria-prima dos silos utilizados pelo setor químico é asseverada por Aloísio Svaiter, diretor-presidente da Tecbelt, empresa fabricante de sistemas para processamento, do recebimento à embalagem, incluindo estocagem, de materiais particulados em pó, grãos ou pellets.

Tal prevalência, justifica Svaiter, decorre de fatores como a maior durabilidade do aço inox em relação ao alumínio, contra o desgaste provocado pelo atrito do produto neles acondicionado.

Além disso, no armazenamento de substâncias muito agressivas, o alumínio anodizado também não atinge a mesma resistência proporcionada pelo aço.

“Para armazenar cloreto de sódio, por exemplo, nem mesmo o aço 304 resiste, é necessário usar aço 316 L”, compara Svaiter.

O alumínio, segundo ele, só seria competitivo quando tem sua durabilidade comparada à do aço-carbono, mas nunca à do inox. E, neste caso, seria desfavorecido no confronto dos preços.

Raspador em forma de espiral feito para empurrar material: Revista Química e Derivados
Raspador em forma de espiral feito para empurrar material

Situada em Guarulhos-SP, a Tecbelt atua no mercado de silos com produtos customizados para necessidades específicas de setores como as indústrias química e alimentícia.

Para o primeiro desses dois demandantes, provê silos próprios para materiais cujo manuseio é mais complexo, como dióxido de titânio e negro de fumo.

Entre outros produtos desenvolvidos por essa empresa, Svaiter cita um silo com fundo plano – a maioria tem fundo cônico –, sobre o qual passa um raspador em forma de espiral, concebido para empurrar o material do centro para a periferia do fundo, onde está localizado o orifício de saída.

O raspador tem seu motor controlado por um inversor de frequência, para possibilitar a variação do ritmo de escoamento.

Esse silo tem um formato distinto dos silos tradicionais:

ele é ligeiramente cônico, com inclinação de apenas 3 graus nas paredes, para que o material ali colocado pela sua parte superior tenha menores possibilidades de adesão às paredes.

Segundo Svaiter, “esse é um produto adequado a materiais como dióxido de titânio, bastante aderente, carbonato de cálcio e óxido de ferro, material de densidade bastante elevada e de difícil escoamento, por compactar-se no fundo do silo”.

É também, complementa o diretor da Tecbelt, um silo interessante para a armazenagem de negro de fumo, que, especialmente na forma em que é utilizado como pigmento pelos fabricantes de tintas, escoa com dificuldade, por ser apresentado em grãos muito pequenos.

E pode ainda ser adequado para produtos com índice de umidade superior a 6% (umidades elevadas dificultam muito o escoamento). “Não existe limitação de dimensões para esse equipamento, que pode ser utilizado mesmo em operações de grande porte, como instalações portuárias”, observa Svaiter.

Weiss, da Consolid, cita outro diferencial favorável ao aço como matéria-prima de silos: “ele é menos poroso, e isso é interessante no momento da higienização”.

Segundo ele, manifesta-se atualmente uma crescente substituição do aço-carbono pelo aço inox 304: “Essa é uma opção que exige menos manutenção, por exemplo, no quesito pintura.”

Silos: Parafuso X Solda

Química e Derivados, Silos parafusados: vedação permite uso até para água
Silos parafusados: vedação permite uso até para água

Opções distintas podem ser confrontadas também quando considerada a técnica de montagem do silo: no caso, a solda ou os parafusos.

A Consolid, por exemplo, oferece a primeira dessas duas opções, qualificada por Weiss como a mais adequada para o setor químico, pois os equipamentos soldados seriam menos sujeitos a vazamentos.

Os Silos Parafusados

Segundo o diretor da Consolid, equipamentos mais baratos e de montagem mais simples, seriam mais adequados ao agronegócio, guardando grãos, pois o armazenamento desse gênero de produtos até exige certa ventilação interna.

“Mas mesmo na indústria alimentícia, quando é necessário armazenar um produto pronto e preservar suas características, prevalece a solda”, ele afirma.

Porém, de acordo com Rogerio Sciamana, diretor da TanksBR, silos parafusados são tão bem vedados que tanques construídos com essa técnica – fornecidos pela sua própria empresa – são utilizados para armazenamento de grandes quantidades de água por empresas dedicadas ao abastecimento público, como a Sabesp (Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo).

“Silos parafusados têm qualidade superior à dos soldados, até porque são totalmente produzidos em fábrica, enquanto nos silos soldados maiores muitas vezes a soldagem e também outros processos, como pintura e teste, são feitos no campo, ambiente usualmente menos favorável à qualidade”, contrapõe Sciamana.

Química e Derivados, Silo de PP armazena ácidos bórico e crômico
Silo de PP armazena ácidos bórico e crômico

A TanksBR comercializa no Brasil silos e tanques de aço e parafusados, produzidos pela empresa norte-americana CST.

Esses equipamentos, relata o diretor da empresa, chegam aqui com as chapas totalmente prontas – calandradas, furadas, jateadas e revestidas –, restando basicamente a necessidade da montagem. “Em campo, apenas colocamos parafusos, porcas e arruelas”, observa Sciamana.

Ele cita o revestimento como fator fundamental para a qualidade de um reservatório parafusado (seja ele um silo ou um tanque):

No caso dos produtos comercializados pela TanksBR, esse revestimento é feito com um epóxi denominado TricoBond EP (de propriedade do próprio fabricante); a aplicação desse revestimento é robotizada, e a cura ocorre em forno com alta temperatura.

“Com essa tecnologia não há pontos frágeis nos silos, todos os furos de parafusos, bordas e superfícies estão protegidos”, ele assegura.

Na Zeppelin, o portfólio inclui tanto silos parafusados quanto soldados.

De acordo com Heinke, se não for feita corretamente, a vedação de um silo parafusado pode realmente ser falha. “Não é o caso dos equipamentos parafusados de nossa empresa, que têm altíssima precisão na fabricação e um cordão de vedação entre os flanges”, ele ressalta.

Química e Derivados, Heinke: investimento inicial do alumínio é menor
Heinke: investimento inicial do alumínio é menor

Heinke também refuta o argumento de que a solda e outras atividades feitas em campo sejam fatores capazes de comprometer a qualidade de um silo: “Temos sempre o mesmo padrão de qualidade, sejam os equipamentos produzidos na fábrica ou complementados em campo.”

Outras Possibilidades: Equipamentos de Armazenagem e Transporte

Assim como na Zeppelin, também na RCO – fabricante de silos de aço e de outros gêneros de equipamentos de armazenagem e transporte localizada em Tambaú-SP –, a oferta inclui tanto equipamentos parafusados quanto soldados.

A primeira dessas duas possibilidades é porém hoje enfatizada na produção de equipamentos maiores (acima de 200 toneladas). “Entre outras vantagens, essa opção gera economia no transporte”, justifica Daniel Pancieri, coordenador de engenharia.

Silos com Sistema de grande porte para armazenar cimento ou cinzas Química e Derivados,Sistema de grande porte para armazenar cimento ou cinzas
Sistema de grande porte para armazenar cimento ou cinzas

Segundo ele, os silos da RCO armazenam produtos como resinas plásticas, cimento, cal, bentonita, cinzas, carbonatos, areia, calcário, argamassa, lodo sanitário, pellets, brita, entre outros.

Em seu portfólio, a empresa disponibiliza silos verticais soldados com capacidades de 28 m³ até 146 m³, silos parafusados de 65 m³ até 2.880 m³, e silos horizontais de 34 m³ até 123 m³ (outros tamanhos mediante consulta).

Produz ainda sistemas de transporte – com correia, roletes, helicoidais –, e equipamentos para a fabricação de borracha e pneus, entre outros itens.

Há atualmente silos confeccionados com polipropileno, como aqueles fabricados pela empresa Alphenz (situada em Piracicaba-SP).

Esses silos, relata André Amaral, vendedor técnico-comercial da Alphenz, são utilizados para armazenar ácidos bórico e crômico, fluoreto de alumínio, fosfato de amônia, barita, carbonato e sulfato de cálcio, acetato e fluoreto de potássio, entre vários outros itens.

Nessas utilizações, diz o profissional da Alphenz, o uso do plástico tem seus diferenciais favoráveis: entre eles, a facilidade do transporte, decorrente da leveza da resina, e a longa vida útil.

Além disso, por serem dotados de tratamento anti-UV, capaz de protegê-los de intempéries, os equipamentos de polipropileno produzidos por sua empresa podem ser colocados em áreas externas. “Já o metal pode esquentar quando exposto ao sol, e isso pode causar alterações no produto armazenado”, compara.

Segundo Amaral, o maior silo já produzido pela Alphenz para o setor químico tem capacidade para 60 mil litros e foi desenvolvido para receber hidróxido de sódio a 50%.

Também confeccionados com polipropileno, surgem ainda como opção os chamados ‘silos têxteis’, qualificados por Weiss, da Consolid, como “tecnologia relativamente nova no Brasil”. Tais silos, explica Weiss, são compostos por grandes sacos – similares a big bags, porém maiores –, presos a estruturas metálicas. Podem armazenar até 60 toneladas de resinas plásticas, entre outros produtos.

Horizonte Impreciso para os Silos

Mostram-se ainda incertas e até mesmo distintas nas diversas empresas do setor as perspectivas colocadas este ano para o setor de silos.

Será, diz Heinke, da Zeppelin, um período “razoável” para os negócios realizados com a indústria do PVC e talvez também com os transformadores de plásticos.

Química e Derivados, A TanksBR importa grandes silos para plásticos
A TanksBR importa grandes silos para plásticos

Neste último segmento, porém, não deverá ser superado o desempenho de 2013:

“No ano passado houve boa demanda por silos entre transformadores de plástico”, lembra Heinke.

Segundo ele, além de silos, esses transformadores demandam outros itens de manuseio de matérias-primas, como unidades de descarregamento de sacos e de big bags, sistemas de transporte pneumático, unidades inclinadoras de contêineres e filtros.

Na indústria da borracha, prossegue Heinke, poderá ser considerado um “bom resultado” a manutenção, no decorrer deste ano, do mesmo volume de negócios realizado em 2013.

“E na área de cimento e mineração temos a expectativa de um ano médio, porém receio um ano ruim”, complementa o diretor da Zeppelin, empresa que no Brasil mantém fábrica em São Bernardo do Campo-SP.

Lá, produz tanto silos padronizados quanto outros, desenvolvidos para demandas específicas – alguns deles com dimensões elevadas. “Já chegamos a entregar um silo com 2,5 mil metros cúbicos, para 2 mil toneladas de PET”, menciona.

Svaiter, da Tecbelt, lembra serem vários os produtos para os quais sua empresa produz silos, como negro de fumo, dióxido de titânio e carbonatos, amplamente utilizados na produção de tintas, setor no qual, ele crê, não será registrado crescimento relevante no decorrer deste ano.

“Se houver, esse crescimento será apenas vegetativo”, prevê. “Deve, porém, crescer a indústria voltada para o agronegócio, como a de herbicidas e fertilizantes.”

Já Amaral, da Alphenz, crê em um ano mais favorável para sua empresa (comparativamente a 2013). “O volume de negócios nos dois primeiros meses deste ano já foi muito superior ao do mesmo período de 2013”, justifica.

A indústria química, diz Amaral, constitui o maior cliente dos reservatórios da Alphenz, cujos produtos são utilizados também por outros setores, como o agronegócio.

“O uso do polipropileno em silos é ainda relativamente novo no Brasil, mas a demanda por ele cresce na medida em que se amplia o conhecimento sobre essa alternativa e se percebe a sua qualidade”, argumenta.

Sciamana, da TanksBR, também projeta um ano com negócios mais aquecidos, especialmente pela demanda proveniente do setor de saneamento, pois na área industrial ainda há muitas incertezas.

Por trazer seus produtos do exterior, a TanksBR se mostra mais competitiva no segmento dos silos de maior porte: “Trabalhamos com silos para armazenamento de plásticos a partir de 50 m3 e, para armazenamento de cimento ou cinzas (fly ash), a partir de 100 toneladas.”

Sistemas e acessórios: Além de silos para armazenamento, a automatização do manuseio de materiais sólidos em plantas industriais pode exigir tecnologias próprias para recebimento dos materiais, como estações de desensacamento e descarregadoras de big bags, dosagem e homogeneização (e também as respectivas soluções de automação e controle).

Requer também sistemas de transporte dos materiais, do recebimento aos silos, e de lá para os processos onde serão transformados.

Existem, detalha Heinke, da Zeppelin, três formas básicas de transporte de materiais sólidos.

Entre elas, aparecem o transporte manual, feito com o auxílio de carrinhos, sacos ou baldes, e o mecânico, realizado por tecnologias como esteiras, que percorrem trajetórias retas, ou elevadores de canecas.

A Zeppelin, por sua vez, foca a terceira dessas modalidades: a transferência pneumática, com a qual o material, impulsionado por um gás, segue através das tubulações.

Não há, afirma Heinke, praticamente nenhuma sobreposição entre essas três possibilidades, pois cada uma delas tem aplicações específicas: uma esteira, por exemplo, serve bem para uma trajetória reta entre dois galpões, assim como um elevador de caneca eleva grãos até um silo.

Mas não é possível trabalhar com trajetos assim simples em ambientes como plantas petroquímicas, cimenteiras e indústrias de borracha.

Para esses casos, restam então alternativas como o transporte por rosca, sujeito a limitações de distâncias, e a transferência pneumática, hoje desenvolvida em vertentes capazes de facilitar o transporte de materiais de manuseio mais complexo.

É o caso do negro de fumo, objeto de uma tecnologia específica de transferência pneumática, pois precisa ser entregue o mais íntegro possível no local onde será utilizado e essa modalidade de transporte sujeita os materiais a alguma deterioração, provocada pelo atrito e pelos choques com as paredes da tubulação.

Para minimizar esses fatores de degradação, a tecnologia da Zeppelin transporta o negro de fumo em velocidades menores, mas com isso gera um problema adicional: velocidades baixas ampliam o risco de entupimento da tubulação.

A solução:

“O sistema tem componentes automáticos de desentupimento, compostos por válvulas tipo overflow instaladas ao longo da linha e conectadas a uma linha de ar, por sua vez acoplada a um sistema de controle de vazão”, detalha Heinke.

Especificamente nos silos, aponta Heinke, a evolução decorre basicamente da necessidade de acompanhar possíveis modificações nas normas regentes do uso desses equipamentos (como aquelas estabelecidas pela ABNT).

Há também, ele acrescenta, um uso frequente de versões mais modernas de válvulas rotativas, que, com os vasos transportadores, compõem o conjunto de duas opções de dosagem dos produtos que saem dos silos em direção às linhas de transporte.

“Além de serem mais compactas, essas versões mais modernas reduzem o índice de vazamento intrínseco a qualquer válvula”, diz Heinke.

Weiss, da Consolid, fala em evolução dos sistemas de descarregamento dos silos, hoje focados em versões específicas para produtos com diferentes índices de fluidez: por exemplo, com os fundos dos silos fluidizados mediante injeção de ar, ou vibratórios. “Há também silos homogeneizadores, que mantêm constante a mistura dos produtos”, ressalta.

E a RCO, diz Pancieri, no segmento dos acessórios para silos, produz basicamente itens como escadas, tubulações, guarda-corpos, plataformas, estruturas de elevação e painéis elétricos ou pneumáticos para acionamento.

Para outros tipos de acessórios, como sistemas para medição de nível, pesagem e dosagem, filtros, válvulas de controle de pressão, sistemas de aeração para descarga do material e válvulas, recorre a empresas especializadas.

De acordo com Pancieri, “foi ela a primeira empresa do Brasil a aplicar um sistema de segurança para abastecimento de silos, em operação há aproximadamente um ano nas obras do metrô do Rio de Janeiro”.

Tal sistema é composto por painéis, válvulas e dispositivos dedicados a realizar a monitoração dos silos durante o processo de abastecimento.

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