Reconhecido como o maior investimento privado no setor de siderurgia, no Brasil, com custo estimado em 5,2 bilhões de euros (US$ 7,39 bilhões), a Companhia Siderúrgica do Atlântico (CSA), projeto da ThyssenKrupp, em parceria com a Vale – com participações de 73,13% e 26,87%, respectivamente –, avança em direção à reta final, com entrada em operação da primeira etapa prevista para julho deste ano. Em maio foi registrado um importante passo nesse sentido, com a conclusão das obras dos dois altos-fornos, considerados o coração do complexo siderúrgico. Cada alto-forno tem volume interno de 3.300 m3 e capacidade de produção de 5,3 milhões t/ano de ferro gusa e 1,4 milhão t de escória. A montagem foi executada quase que integralmente pela UTC. A CSA está sendo construída em área de 9 km2, no Distrito Industrial de Santa Cruz, na Zona Oeste do Rio de Janeiro (RJ).

A primeira etapa do empreendimento a ser concluída foi o terminal portuário exclusivo, na Baía de Sepetiba, dimensionado receber 4 milhões t/ano de carvão mineral, matéria-prima para a fabricação do aço e para o escoamento de 5 milhões t/ano de produtos siderúrgicos. O porto está sendo usado para receber os equipamentos empregados no transporte de insumos para a produção de aço. A primeira movimentação aconteceu em agosto de 2009, com a chegada de 1.400 t em equipamentos, entre eles três carros-plataformas, cada um com 25 m de comprimento e 150 t, utilizados na transferência do ferro-gusa do alto-forno até a aciaria. Também no ano passado aconteceu no porto a primeira movimentação de insumos, com o desembarque de carvão metalúrgico e carvão térmico para forrar o pátio de armazenamento de matérias-primas.

Do complexo fazem parte, ainda, uma unidade de aciaria e lingotamento, equipada com dois conversores de 330 t; instalações de metalurgia secundária para a produção de aço de alta qualidade e duas máquinas de lingotamento contínuo; uma coqueria tipo heat recovery, com capacidade para 2 milhões t de coque; e uma unidade de sinterização, dimensionada para produzir 5,7 milhões t de sinter.

A estrutura contará também com 20 km de correias transportadoras, que ligarão o porto aos pátios de armazenamento de carvão e minérios e deles às unidades de produção. O sistema de manuseio e transporte da siderúrgica é composto ainda um conjunto de Jetty Conveyors, composto por cinco máquinas Stackers/Reclaimers nos pátios de estocagem de carvão, minérios e aditivos. Também faz parte da estrutura de logística da CSA um ramal ferroviário, ligado às linhas da MRS Logística, por onde chegará o minério, equipada com um virador de vagões.

Para gerar a energia necessária para mover esse complexo, está sendo instalada na planta uma usina termelétrica, com capacidade para 490 MW, utilizando basicamente gases de processo – vapor da coqueria e gás da aciaria – para a geração de energia.

Quando concluído, o complexo siderúrgico precisará de 3.500 empregados diretos, gerando outros 10 mil postos de trabalho indiretos.

Nesse momento, as obras de maior vulto estão concentradas na construção da coqueria, onde cerca de 2 mil homens estão trabalhando sob o comando da UTC.

Para a execução das obras da sinterização, altos-fornos, aciaria e lingotamento contínuo, a ThyssenKrupp CSA adquiriu tecnologia e equipamentos diretamente dos seus fabricantes, contratando separadamente os serviços de construção civil e montagem. Já para a coqueria foi adotada a modalidade de EPC turnkey. Entre as tecnologias disponíveis, a ThyssenKrupp CSA escolheu a chinesa, do SPCDI, que foi ofertada pelo grupo Citic.

Coqueria produzirá 2 milhões t/ano
Atualmente, a etapa da execução do projeto da CSA que exige maior atenção é a construção da coqueria, onde o carvão mineral é “cozido”, e fornos para perder impurezas e alguns componentes químicos. Nesse processo formam-se os blocos de coque, que depois são queimados a quase 2 mil graus, nos dois altos-fornos, para derreter o minério de ferro. O resultado é o gusa, que na etapa seguinte será transformado em placas de aço, na aciaria. A ThyssenKrupp optou por adquirir os equipamentos da coqueria junto à Citic International Corporation Co. Ltd., um dos maiores grupos empresariais da China, responsável pela construção do estádio olímpico Ninho do Pássaro, para as Olimpíadas de Pequim.

Com capacidade para produzir cerca de 2 milhões t de coque por ano, a planta ocupará área total de 370 mil m2. O projeto prevê a execução de obras civis; execução de fundações dos fornos de coque; fundações e superestruturas de três torres de apagamento (h = 60 m); fundações e superestruturas de seis chaminés (h = 60 m); execução de dois tanques de decantação; fundações e estruturas de duas rampas de coque. Prevê ainda a execução de galerias de transportadores de coque; fundações para trilhos dos carros empurradores; fundações para trilhos dos carros recebedores/apagadores, fundações de transportadores de correia; fundações de casas de transferências; e fundações de subestações. Cerca de 1.800 profissionais estão trabalhando na construção da coqueria, incluindo mão de obra dos subempreiteiros.

As obras civis foram executadas pela Planar. O cálculo estrutural e a montagem eletromecânica estavam a cargo da Citic. Mas a ThyssenKrupp rompeu o contrato com a empresa chinesa, entregando a obra a empresas brasileiras, alegando atrasos no cronograma de instalação das três baterias de coque e o não cumprimento dos padrões de qualidade requeridos.

O projeto foi dividido em três baterias. Cada uma delas tem oito blocos com 18 fornos e 144 câmaras que se situam – de quatro em quatro – debaixo do forno e emitem calor para cozinhar o carvão até virar coque. Todo o material da coqueria – tijolo e argamassa refratários – é importado da China. A ThyssenKrupp já comprou 170 mil t de tijolo refratário para montar fornos e câmaras. Os tijolos são numerados para facilitar a montagem da coqueria.

A UTC ficou com a bateria e a Teckma ficou responsável pela bateria B. A terceira bateria , e a. Até o final da obra está previsto o consumo de aproximadamente 65 mil m³ de concreto, destinado à construção de fundações de fornos, paredes de contenção e ventilação para 24 unidades; fundações para seis unidades de torres de carvão; fundações e superestrutura para três unidades de torres de apagamento com 60 m de altura; fundações e superestruturas de seis unidades de chaminés com 60 m de altura em concreto armado; duas unidades de subestações de distribuição elétrica; 8.200 m de fundações para os carros empurradores e puxadores de carvão e coque; e fundações para uma unidade misturadora de carvão e periféricos. A execução deve ser concluída em 12 meses e o orçamento para o conjunto de obras é de R$ 106.307.664,91.

Estacas especiais
Para a construção das superestruturas da coqueria (torres de resfriamento e chaminés) estão sendo utilizadas formas deslizantes. E para vencer as condições adversas do terreno – solo de mangue, com pouca estabilidade –, a Planar optou por fazer escavações profundas com o emprego de estacas prancha metálicas, formas industrializadas, corte de armação com equipamentos de última geração, pré-montagem e montagem da armação no campo, com auxílio de guindastes de médio porte. A Franki Fundações e Construção Civil é a responsável pela execução do cravamento especial. O processo construtivo que utiliza estacas prancha metálicas é especialmente recomendado para a execução em solos de baixa consistência.

A principal diferença dessa tecnologia em relação às estacas pré-moldadas é a existência de uma base alargada que aumenta consideravelmente a capacidade de carga da estaca, permitindo obter uma mesma capacidade de resistência com profundidades muito menores. No cravamento da coqueria da CSA foram usadas estacas prancha metálicas com base alargada com cerca de 28 m a 30 m de profundidade. Se fossem usadas estacas convencionais, seria necessário atingir profundidades de cerca de 40 m.

A dosagem do concreto utilizado nas estacas prancha metálicas varia de 300 kg a 450 kg de cimento por m3. O adesamento desse concreto por apiloamento enérgico resulta em uma estrutura mais compacta e homogênea, de elevada resistência à compressão, sempre acima de 200 kg/cm².

Para a construção da coqueria da CSA, todo o concreto é fabricado no próprio canteiro, em duas centrais. O lançamento é feito por meio de betoneira de 8 m³ e bombas de concreto acopladas em caminhões com lança. Para o estaqueamento da coqueria serão necessários 45 mil m3 de concreto.

Cerca de 6.500 estacas foram utilizadas somente na área da coqueria. Se enfileiradas uma atrás da outra, elas atingiriam 265 km de extensão. Além disso, estão sendo colocados 1,2 milhão de tijolos, suficientes para construir 1,6 mil casas populares.

Obras do porto em área de mangue
O terminal portuário exclusivo do complexo siderúrgico foi projetado com dois berços de atracação e um píer, com capacidade para receber navios de até 150 mil DWT. Um dos berços é destinado ao recebimento de carvão mineral e o outro, ao escoamento de placas de aço. Avançando sobre a Baía de Sepetiba, o terminal tem uma ponte de acesso com 3.800 m de extensão e 20 m de largura. Sobre ela foram construídas duas pistas de rolamento para a circulação dos caminhões que transportarão até os navios as placas produzidas na siderúrgica, e uma faixa para o sistema de correias transportadoras que levarão os insumos que chegarão também por navios até os pátios de estocagem. O píer de atracação é situado sobre uma plataforma de 700 m de extensão por 40 m de largura, sobre lâmina d´água de 16 m.

As obras, concluídas no início de 2009 pelo consórcio formado pela Carioca Engenharia e Andrade Gutierrez, se constituíram em um grande desafio: vencer as condições adversas da geologia local, já que o terminal portuário, bem como boa parte do complexo, se situa em área de mangue, com terreno de baixa compactação e alagadiço.

Com vãos de 17 m de extensão, a ponte de acesso foi projetada com vigas transversais apoiadas sobre três estacas cilíndricas pré-moldadas em concreto protendido, com diâmetro externo de 80 cm e interno de 50 cm, com comprimento médio de 45 m, solidarizadas por uma laje de concreto armado. As estacas foram produzidas em uma fábrica de pré-moldados instalada no próprio canteiro de obras, em área próxima ao local de construção do porto.

Em função das características do terreno e das profundidades da lâmina d´água nos locais de implantação das obras, foram empregados dois sistemas construtivos. Como os primeiros mil metros da ponte de acesso estão sobre área de mangue, em terreno sem capacidade de suporte para operação de equipamentos, e a lâmina d´água varia de +1 m a –1,50 m (zona de variação da maré), impedindo a operação de qualquer equipamento flutuante de porte, a opção foi a adoção de construção com Cantitraveller, utilizando guindaste de 300 t de capacidade de carga. Já nos trechos da ponte onde a lâmina d´água permitia a operação de equipamentos flutuantes, o consórcio optou pelo uso de dois bate-estacas flutuantes de grande porte, capazes de cravar estacas de até 62 m de comprimento.

O consórcio Carioca-Andrade Gutierrez foi responsável, ainda, pela construção dos prédios das estruturas de apoio em terra, formados por escritórios, alfândega, oficinas, almoxarifado, vestiários e cantina.

Sistema de armazenamento e mistura de gases
Outra etapa do projeto também concluída foi a do sistema de armazenamento e mistura de gases, a serem consumidos na usina termelétrica, que totalizam uma área concretada de aproximadamente 6.500 m2. Para essa parte do empreendimento, a Delta Construção executou a fundação do pipe rack. Os trabalhos incluíram as escavações manuais e mecanizadas, arrasamento de estacas, execução de formas, fornecimento, corte e dobra de aço CA-50, locação e instalação de chumbadores, aterro até a cota da superfície dos blocos para a construção de blocos e cintas de concreto armado que compõem a estrutura de sustentação do pipe rack com uma extensão de 4.960 m.

Foi executada ainda a fundação do Gas Holders (BOF/BFG) & Gas Mixing Station, o que implicou nas escavações manuais e mecanizadas, arrasamento de estacas, execução de formas, fornecimento, corte e dobra de aço CA-50, locação e instalação de chumbadores, aterro até a cota da superfície para a construção de blocos de coroamento e lajes circulares de 62,50 m de diâmetro e 40 cm de espessura de concreto armado. Foram construídas as canaletas de drenagem que circundam as bases dos Gas Holders, fornecimento e instalação de grade selmec sobre as canaletas.

Para as fundações do Hot Metal Transport Road foram feitas as escavações mecanizadas, acerto manual do terreno, arrasamento de estacas, execução de formas, fornecimento, corte e dobra de aço CA-50, fornecimento e instalação de juntas de expansão Jeene para a construção de laje com 12.792,67 m2 e 90 cm de espessura em concreto armado.

Para a construção da planta de sinterização, a Delta executou as escavações manuais e mecanizadas, escoramento e contraventamento metálico, execução de formas, fornecimento, corte e dobra de aço CA-50, locação e instalação de chumbadores, aterro até a cota da superfície para a construção de blocos e cintas de concreto armado. A planta ocupa uma área total de 4.500 m2.

Em abril de 2009, dentro dos prazos combinados com o cliente, a construtora concluiu as obras de dois blocos administrativos, um restaurante, um prédio que abrigou a cozinha industrial, os edifícios Fire Fighting & First Aid e Main Access Control, as fundações para o Hot Metal Transport Road, do Sinter Plant, Pipe Rack e Gás Holders. E também construiu os prédios das Subestações B36, B38, B39, B40 e do Central Control Building, laboratório e acessos.

Durante as intervenções foram contratados em torno de 1.100 empregados diretos e 500 indiretos. De acordo com a equipe técnica da Delta, os principais desafios do contrato foram relativos às precisões milimétricas existentes nos projetos de montagem mecânica e que foram exigidas nas obras civis, onde os materiais e as técnicas construtivas não permitem alcançar essas precisões. Eles contam que para a execução do projeto foi necessária a adoção de soluções criativas. Uma delas foi o desenvolvimento de um processo para a fixação dos chumbadores nas bases de concreto, utilizando fases de concretagens e materiais da própria obra, o que permitiu manter sua posição dentro das variações máximas permitidas.

Altos-fornos: o coração do complexo
Sob a responsabilidade da UTC, a construção dos altos-fornos foi o maior contrato entre os que compõem o complexo, equivalendo a 40% de todo o empreendimento, exigindo a montagem de 24 mil t de estruturas, com 1 milhão m de cabos, 2,5 mil t de tubulação e 20 mil t de equipamentos. Com 95 m de altura, equivalente a um prédio de 30 andares, cada um deles tem capacidade de produção de 7.500 t/dia de ferro gusa. Pela primeira vez foram construídos no Brasil, simultaneamente, dois altos-fornos em uma siderúrgica. Isso exigiu uma logística complexa, tanto de mobilização de máquinas quanto de mão de obra, principalmente pelo fato de o pico da obra ter acontecido em um período em que o mercado de construção no Brasil estava extremamente aquecido, com forte demanda por equipamentos e recursos humanos.

A UTC Engenharia assumiu o contrato para a montagem dos altos-fornos em setembro de 2008, quando as obras registravam cerca de 20% de avanço físico, mas encontravam-se muito atrasadas em relação ao cronograma firmado pelo cliente. O principal desafio era recuperar o tempo perdido.

O escopo remanescente do contrato previa a montagem de 24 mil t de estruturas, com 1 milhão m de cabos, 2,5 mil t de tubulação e 20 mil t de equipamentos.

Para ganhar tempo, a UTC elaborou um diagnóstico do status da obra, identificando os motivos do atraso do cronograma, para efetivamente dar início aos trabalhos em novembro de 2008. As análises indicavam a necessidade de uma mudança radical no planejamento e na estratégia de execução da obra. Observou-se, por exemplo, que a mão de obra direta empregada até então não era devidamente qualificada. Trocar todos os empregados – cerca de 3 mil homens –, no entanto, não era a melhor solução. Não havia tempo hábil para isso. A solução foi aproveitar a maior parte daquela mão de obra direta, oferecendo cursos de qualificação, para, gradativamente, ir inserindo nossos profissionais já qualificados. Cerca de 500 profissionais dos quadros da UTC foram acionados como reforço para os recursos humanos encontrados. Essa estratégia deu bons resultados. Ao final do processo, aproximadamente mil homens, remanescente dos 3 mil originais, encontrados no canteiro, foram requalificados e absorvidos pela UTC.

Outra preocupação da UTC foi promover a substituição gradual dos fornecedores já contratados anteriormente, exigindo sua adequação às necessidades do cronograma. Isso demandou uma reengenharia no planejamento da obra. Iniciada essa substituição, a UTC deu continuidade à montagem da estrutura do alto-forno 1, já iniciada, e começou a montar dois blocos do alto-forno 2. A primeira providência foi fazer reparos de soldas antigas, cujos testes com ultrassom apontaram falhas.

Com o içamento do último grande conjunto – a galeria 5 do transportador principal, pesando 210 t – no dia 10 de julho de 2009, a UTC antecipou em quase três meses a data da desmobilização do maior guindaste da obra, um Liebherr LR 1800, com capacidade para 800 t e lança de 119 m. Isso permitiu o início das atividades de mecânica do topo do forno, tubulação, hidráulica, elétrica e instrumentação.

Outro desafio importante nesse contrato foi a montagem dos regeneradores. Nela foram montadas cerca de 2 mil t de caldeiraria pesada. A estrutura demandou mais de 600 peças de chapas planas de aço, importadas, que foram curvadas e soldadas no Brasil, formando anéis, antes de serem montadas na obra.

Para garantir baixos índices de reparos e ganhos de produtividade, durante a finalização de montagem e os testes pneumáticos, foi necessário um complexo trabalho de logística, mudanças nos procedimentos de soldagem e aquecimento. Foram executados cerca de 11 mil m lineares de solda, com espessura média de 22 mm. Os domos que fazem o fechamento dos seis regeneradores, cada um pesando 150 t, foram construídos em uma área de pré-montagem, transportados em linhas de eixo até a área da montagem e içados após a conclusão da montagem das duas câmaras que compõem cada regenerador. A operação foi realizada com um guindaste Liebherr LR 1800. Após os testes de praxe, os seis regeneradores foram liberados para os trabalhos de revestimento refratário.

20 km de correias transportdoras
A MIP foi a empresa contratada pela ThyssenKrupp CSA para a montagem eletromecânica do sistema de transporte interno completo e Jetty Conveyors, para a movimentação dos insumos e produtos siderúrgicos do complexo de Santa Cruz. O sistema é composto por cinco máquinas empilhadeiras/retomadoras (stackers/reclaimers); pátios para carvão, minérios e aditivos; e 39 correias transportadoras que totalizam mais de 20 km de extensão. Além disso, a empresa montou uma completa rede de utilidades que servirá ao sistema de transporte dos insumos da siderúrgica; instalou a rede transportadora interligando os silos e a torre de transferência; e realocou uma torre de amostragem.

O contrato resultou na montagem de 17.826 t de estruturas e equipamentos. Além disso, a empresa executou a montagem de seis subestações elétricas, seus painéis, bandejas, eletrodutos e cabos, superando 1.130 t. O trabalho exigiu a mobilização de até 1.300 profissionais, entre mão de obra direta e indireta.

O prazo apertado para a conclusão das obras foi considerado a maior dificuldade enfrentada pela empresa. Some-se a isso a dificuldade de mobilização de equipamentos, de mão de obra, por conta do aquecimento do mercado. A grande incidência de chuva na região, durante boa parte de 2008, foi outro complicador. Grande parte da área em torno dos inúmeros canteiros de obras foi transformada em lamaçal, dificultando o acesso de veículos que faziam o transporte de máquinas, equipamentos, materiais e operários. O agravamento das condições adversas do solo, em área de mangue, exigiu reforços para a construção das instalações industriais e a montagem dos equipamentos do sistema de transporte interno.

A solução adotada pela MIP foi acelerar o processo de pré-montagem dos equipamentos, a fim de transportá-los, em módulos, para as áreas de montagem, na medida em que as obras civis avançavam.

A estratégia foi bem-sucedida. As obras foram concluídas antes do previsto, em 31 de agosto de 2009. O êxito foi tanto que a ThyssenKrupp CSA contratou a MIP para a instalação de parte do sistema de umectação dos pátios de estocagem de carvão. O sistema é composto por uma rede de 1.300 m de tubulação de aspersão das pilhas de minério. Com o acréscimo, o contrato foi estendido até 31 de outubro de 2009.