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Um forno utilizado em uma fundição é conhecido como forno de fundição. O objetivo principal do **forno de fundição** é aquecer o metal em preparação para a fundição em moldes. Os fornos de fundição desempenham um papel essencial na indústria metalúrgica. Diferentes tipos de fornos de fundição foram desenvolvidos ao longo do tempo, cada um atendendo a procedimentos, materiais e preferências distintos.
Forno de indução:
Um forno de indução utiliza uma corrente elétrica alternada através de bobinas de cobre para criar indução eletromagnética que aquece o metal. Um forno de fundição de indução pode produzir ligas não ferrosas em algumas horas. É intensivo em capital, mas econômico na produção de diferentes ligas em particular.
Forno de indução sem núcleo:
Os fornos de indução sem núcleo são os tipos mais prevalentes usados em fundições para metais não ferrosos. O forno de indução compreende um recipiente de fusão envolto por tubos de cobre refrigerados a água. As correntes elétricas que fluem através dos tubos de cobre geram campos magnéticos que causam calor dentro do cadinho, fundindo o metal.
Forno de indução de canal:
Os fornos de indução de canal são ideais para processar grandes quantidades de metais não ferrosos. Seus projetos são mais simples do que os fornos de indução sem núcleo, tornando-os menos caros. No entanto, os fornos de indução de canal têm baixas eficiências elétricas, pois nem todas as bobinas de eletricidade são submersas no metal fundido.
Os fornos de indução sem núcleo com cadinho de grafite são os tipos mais prevalentes de fornos de fundição de indução para metais não ferrosos.
Forno de arco elétrico (EAF):
Semelhante aos fornos de fundição de indução, os fornos de arco elétrico direcionam a corrente elétrica para eletrodos que são submersos no metal para gerar um arco elétrico que aquece o metal. Os fornos de arco elétrico são empregados principalmente para fundir sucata de aço, mas também podem ser usados para fundir outros metais como ligas de carbono e silício.
As máquinas EAF são opções mais preferíveis e comuns aos tradicionais altos-fornos para a produção de aço, pois são mais controláveis e também devido à capacidade de diluir impurezas conforme necessário e aumentar os níveis de elementos desejados. Isso leva a uma saída mais estável que pode ser usinada para tolerâncias mais baixas.
O EAF pode existir em vários tipos dependendo do projeto e da disposição dos arcos. Os fornos de arco elétrico de único barramento são os mais prevalentes. Os fornos de arco elétrico de duplo barramento são um pouco menos comuns, enquanto os fornos de arco de três barramentos são raros.
Forno de cúpula:
Os fornos de cúpula de fundição são vasos cilíndricos verticais, geralmente feitos de ferro fundido com revestimento refratário. Seus projetos usuais incluem uma parte de carregamento superior, uma seção de sangria inferior e um corpo cilíndrico redondo. O funcionamento dos fornos de cúpula é semelhante ao dos fornos de fundição intermitentes. Enquanto isso, eles funcionam como altos-fornos para produzir ferro gusa a partir de minério de ferro.
Durante a operação, camadas de matérias-primas preparadas, incluindo coque e calcário, são carregadas nos fornos. Os fornos de cúpula podem funcionar continuamente por longos períodos, e o coque é usado para produzir combustão de alta temperatura para fundir metais através da indução de oxigênio.
Em fundições que fabricam produtos de ferro fundido, como tampas de poço de visita, canos e placas de base, os fornos de cúpula de fundição são considerados equipamentos principais. O ferro fundido produzido pelos fornos de cúpula de fundição é denominado ferro fundido gerado pelo processo do alto-forno. Este processo envolve indiretamente o uso de altos-fornos, como o nome sugere.
Forno de derramamento inferior:
Esses fornos possuem um furo de sangria localizado em suas bases, permitindo que o metal fundido seja sangrado por baixo. Isso oferece várias vantagens, como melhora da segurança, controle e redução de impurezas.
Impacto ambiental: Em uma era em que a preservação ambiental é crucial, o projeto e a operação de fornos de fundição devem minimizar as emissões e o impacto ambiental. Os fabricantes estão dando prioridade a fornos que emitem menos gases de efeito estufa, consomem menos energia e têm desenvolvimentos como sistemas de captura e redução de CO2.
Os fornos de fundição vêm em várias especificações, dependendo de seus tipos. As especificações para cada tipo são as seguintes.
Também é essencial manter os fornos de fundição adequadamente. As dicas a seguir podem ajudar a prolongar a vida útil do forno e melhorar sua eficiência.
Estes são alguns cenários típicos de uso de fornos de fundição na indústria de fundição de metais:
Fusão e derramamento de materiais de fundição
A função principal e o cenário de uso mais típico de um forno de fundição são fundir metais de fundição, como ferro, alumínio, cobre e ligas. Esses materiais são então derramados em quadros de moldagem para produzir vários produtos fundidos.
Produção de produtos fundidos
Fundições industriais usam o forno de fundição para criar produtos básicos como peças e componentes metálicos. Esses produtos são geralmente empregados pelas indústrias mecânicas para as operações de seus equipamentos.
Reparo de produtos fundidos
Ocasionalmente, pode haver danos a produtos fundidos existentes que requerem substituições ou reparos. O forno de fundição pode ser utilizado para fazer os reparos necessários, fundindo o metal necessário e, em seguida, refundindo-o.
Fabricação de ligas e refino de metais
Utilizando um forno de fundição, os operadores podem realizar processos para produzir ligas metálicas e refinar as existentes. Além disso, o forno pode ser usado para realizar desoxidação, dessulfuração e remoção de impurezas nos metais.
Manutenção de máquinas e equipamentos
Várias máquinas e equipamentos na fundição de um forno podem exigir manutenção e reparo regulares. Isso pode incluir procedimentos de soldagem ou substituição de componentes feitos de materiais de fundição.
O forno industrial para fundição é uma peça chave de equipamento para a indústria de fundição, e sua compra geralmente acarreta custos significativos. Como resultado, a escolha de fornos de fundição é uma decisão que exige consideração cuidadosa. Ao comprar um forno de fundição, é essencial levar em consideração os seguintes fatores para atender aos requisitos modernos e garantir o desenvolvimento da fundição.
P1 Qual é o tipo mais antigo de forno de fundição usado para fundir metais?
A1 O forno de cúpula é o tipo mais antigo de forno de fundição usado para fundir metais. Ele ainda é usado hoje para fundir ferro gusa e outras ligas.
P2 Que tipo de gás é usado em um forno de fundição de indução sem núcleo?
A2 Em fornos de fundição de indução sem núcleo, não são necessários gasodutos de transporte porque o próprio forno é um gaseificador. Em algumas fundições, o forno de indução é geralmente considerado uma das melhores opções para fundir metal. Os fornos de fundição de indução sem núcleo são amplamente utilizados para o processamento de metais não ferrosos de aço.
P3 Como os fornos de fundição aumentam a eficiência energética?
A3 Os fornos de fundição modernos podem usar sistemas de recuperação de calor, materiais isolantes, queimadores de alta eficiência energética, sistemas de controle automático e afinação otimizada para reduzir as perdas de energia durante a combustão e a transferência de calor.
P4 O que é um forno de fundição a gás de tiragem descendente?
A4 Os fornos de fundição a gás de tiragem descendente são geralmente câmaras de gás de fluxo ascendente ou descendente central, nas quais o fluxo de gás combustível e ar é feito para baixo. Isso geralmente ocorre junto com o movimento de combustível sólido para cima. A separação do gás do combustível sólido é uma característica importante dos fornos de fundição a gás de tiragem descendente.