Descreve as técnicas existentes para a aplicação de energia no refino de baixa consistência de fibras celulósica.

1. Controle de energia no refino de
baixa consistência
Luciano Oliveira
lramosoliveira@yahoo.com.br
2015-11
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2. A energia no refino de baixa
consistência
O refino de fibras celulósicas em baixa consistência, i.e., 3,5% – 6%, é
uma etapa fundamental do processo de fabricação de papel. Esta
técnica vem desde os primórdios da invenção do papel, e tem como
função principal adequar a anatomia da fibra para um determinado
fim.
Apesar de amplamente utilizado em toda linha de produção de papel,
o processo de refino conserva amplo interesse dos profissionais, seja
pelo resultado que se pode alcançar, como pela grande demanda
energética característica desta técnica. Há estimativas que a energia
consumida pelos refinadores em uma planta de papel corresponde a
25% - 35% de toda a fábrica.
Tem se observado no campo variadas formas de controle da energia de
refino.

3. 1. Controle de corrente do motor
Esta técnica é a mais popular. Trata-se de manter um valor de corrente fixo,
independentemente das alterações de fluxo e consistência através do
refinador. Não requer instrumentação sofisticada, sendo de baixo custo de
implantação.
Adequado para processos estáveis, onde não há modificação de
especificações do produto final. A desvantagem é não corrigir o grau de
refino caso haja qualquer variação. É uma malha aberta.

4. 2. Controle de energia específica
É um avanço em relação à primeira técnica, onde desta vez a corrente do motor é controlada em
função da produção. Através da corrente do motor obtém-se o valor de kWh aplicado, e com os
valores de consistência e fluxo, consegue-se a produção horária. Conhecendo-se a potência em
vazio da máquina (no-load), pode-se dividir os kWh líquidos pela produção em ton/h, obtendo-
se assim a energia específica kWh/ton. Fecha-se a malha, se começa a trabalhar através do
setpoint de energia específica, variando a potência do motor proporcionalmente à produção
corrente. A vantagem desta técnica é boa efetividade aliada ao custo reduzido. A desvantagem é
a incapacidade de compensar grandes variações de grau de refino na polpa de entrada do
refinador.

5. 3. Controle automático do grau de
refino
O grau de refino normalmente é dado por Canadian Standard of Freeness (CSF), medido em
mililitros, ou através de Shopper-Riegler. Ambas as unidades representam a drenabilidade que a
polpa celulósica apresenta, a qual tem relação direta com o grau de refino das fibras. Há diversas
tabelas de conversão entre estas unidades, mas ambos são amplamente utilizados na indústria de
papel para medição desta variável. Através da técnica de controle automático de grau de refino é
possível alterar o valor de energia específica automaticamente, para atingir o grau de refino
necessário para a produção de papel. Este controle uniformiza a qualidade da fibra, otimizando a
aplicação de energia conforme a qualidade da fibra que entra no processo. Visto que grande parte
das fábricas de papel não são integradas, pode haver grande variação na matéria-prima recebida
no desagregador. Esta estratégia compensa boa parte destas variações. Ela, entretanto, demanda
uma instrumentação sofisticada, e requer além dos instrumentos que são utilizados no Controle
de Energia Específica acima, um medidor de grau de refino on-line. Este instrumento tem suas
particularidades, normalmente tem um custo de aquisição e manutenção relevantes para uma
pequena planta.

6. Técnicas adicionais
• Controle de vácuo na mesa formadora: utilizado em
diversas plantas de fabricação de papel, este controle tem
como característica variar a energia nos refinadores
conforme o vácuo gerado na mesa formadora da máquina
de papel. O vácuo tem uma relação direta com o grau de
refino das fibras, portanto, é uma boa variável de controle.
Esta técnica possui desvantagens, pois o vácuo na mesa
formadora depende também de outros fatores, tais como
retenção, drenagem, temperatura, velocidade da máquina,
gramatura, entre outros. Mesmo assim, mesmo quando
não relacionado diretamente com o grau de refino, é
utilizado como um importante indicador do processo.

7. Técnicas adicionais
• Porosidade do papel: dependendo do tipo de
papel, a porosidade é um importante fator de
reconhecimento ação de refino. Por porosidade
entende-se o volume de ar que atravessa uma
folha em determinado espaço de tempo. Apesar
de não haver controle automático de refino
através da porosidade do papel, a mudança desta
variável na folha pode ser um indicativo de
alteração no refino. Estes efeitos são bastante
importantes na fabricação de papéis extensíveis
(sack papers), utilizados principalmente para a
embalagem de cimento.