Fornos Industriais

Fornos Industriais

Os processos de fundição dos metais consistem principalmente em aquecer os metais, fundindo-os e preenchendo moldes preparados com este metal líquido.

O aquecimento até o ponto de fusão é feito em fornos de fusão.

Podem ser de diferentes tipos, segundo o metal e a qualidade das peças que deseja fundir.

Tipos de Fornos

Entre os principais tipos de fornos utilizados para a fundição e seus principais materiais de trabalho estão:

• Fornos Cubilô - Fundição de Ferro

• Fornos de Reverberação - Fundição do Aço

• Fornos de Crisol - Fundição do Ferro, do Aço, das Ligas Leves e das Ligas de Cobre

• Fornos Elétricos a Arco - Fundição do Ferro e do Aço

• Fornos Elétricos por Indução - Fundição das Ligas Leves

• Fornos Elétricos pro Resistência - Fundição de toda classe de metais

Forno Cubilô

Utilizado na maioria das fundições de ferro.

Suas partes são:

• Forno de cuba vertical

• Caixa de vento: alimentação do ar necessário para a combustão do carvão.

• Crisol: parte inferior, onde se deposita o Ferro Fundido.

• Cilindro de placas de ferro com revestimento refratário

• Câmara de Fagulhas: evitar a saída destas para o exterior e consequentemente incêndios.

• Cortina de água: eliminar completamente as fagulhas

Nele, o ar é soprado com pressão entre 0,03 e 0,10 kg/cm², controlado por manômetros. Garante boa temperatura e fluidez do metal líquido. Correto fluxo de ar para elevação da temperatura através da combustão completa do carvão, porém o excesso de ar acarreta no resfriamento do ferro liquido nos canais. Evita que as escórias alcancem os canais, provocando sua obstrução. A escória é evacuada por orifício adequado: escoriador.

Na parte superior existe uma abertura chamada alçapão, onde é introduzida toda a matéria-prima para a fundição do ferro (Ferro fundido, Sucata, Coque, Calcário)

Acima do alçapão termina o forno na chaminé, por onde ocorre a exaustão dos gases produzidos pela combustão do carbono entre outros.

Desvantagem: Não consegue grande quantidade de ferro fundido em uma única vez, pois precisa esperar o enchimento do crisol para cada vazamento, proporcionando uma marcha irregular de produção. A solução para isso seria a instalação de antecrisol, onde o ferro fundido no cubilô passa imediatamente para um crisol externo.

Forno de Reverberação

Nesses fornos o carvão não está em contato com o metal, logo não se produz um aumento no teor de carbono no ferro. Utilizado para fundir peças de grandes dimensões e também é utilizado para ferros fundidos com baixo teor de carbono (2,0-2,5%) e na fundição de bronze. Obtém-se temperaturas de 1500 a 1600°C. Pode ser rotativo, com queimador de combustível em um extremo e no outro a saída de gases.

Suas partes:

Consiste em uma lareira revestida de ladrilhos refratários, separadas da soleira ou laboratório onde se encontra o metal por um muro chamado altar. A soleira deve ter uma dimensão tal que os gases ao sair pelo alçapão ainda tenho temperatura suficiente para fundir o metal.

Funcionamento:

• Combustão incompleta do carvão: CO

• Este óxido é queimado com o ar secundário insuflado, completando a reação:

• Reação exotérmica, desprendendo calor para o funcionamento do forno.

• O calor se transmite por radiação, istoé, pela reverberação da abóbada e as paredes do forno, distribuindo-se pela soleira.

Forno de Crisol

Amplamente utilizados para todo tipo de fundições: Fundição de ferro, aço, ligas leves e bronzes. Crisol: recipiente construído de material refratário, argila e grafite, que é colocado no interior de uma mufla coberta interiormente por ladrilhos refratários, que se aquece por meio de carvão, gás, óleo combustível, petróleo, etc. O combustível não entra em contato com o metal fundido, de modo que nestes fornos podem ser preparadas fundições de alta qualidade. Através de tampas adequadas, capas protetoras de fundentes ou campanas de gases inertes, evita-se também o contato dos gases de combustão com o metal líquido.

Observa-se o crisol C de grafite, sustentado pelo pedestal P, sobre um fundo de revestimento refratário do forno. A chama do queimador envolve o crisol antes de sair pela chaminé superior. Podem ser basculantes para facilitar o vazamento, ou pode ter o crisol retirado por meio de tenazes adequadas para efetuar o vazamento do metal líquido contido no mesmo.

Desvantagens:

• Em fornos aquecidos por carvão, deve-se tomar cuidado no armazenamento do coque, para evitar umidade: desprendimento do vapor de água oxidaria o crisol.

• Da mesma maneira evita-se o abastecimento do forno com coque de alta granulometria, pois o ar alcançaria a superfície do crisol, oxidando-a.

• Em fornos com calefação a óleo, a oxidação dos crisóis é devida frequentemente também ao mal funcionamento dos queimadores, ao não pulverizar corretamente o combustível.

Atmosfera controlada:

• Neutra: não exerce nenhuma ação sobre o metal fundido, conseguido com a combustão completa, sem excesso de oxigênio (difícil de se obter na prática).

• Oxidante: excesso de ar, provocando perdas de metal fundido por oxidação.

• Redutora: Falta de ar, com combustão incompleta do combustível, produzindo gases redutores, que podem ser absorvidos pelo metal líquido formando porosidades.

Cuidados:

• Fusão de Bronze e Latões: evitar a incorporação dos gases redutores com a criação de atmosfera oxidante ao