Forno a céu aberto e sua importância na produção de aço

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

A principal unidade de fusão na indústria siderúrgica é o forno a céu aberto. Destina-se à fundição de aço de determinada composição química e com determinadas características físicas e mecânicas. O forno a céu aberto, que sobreviveu a várias revoluções industriais e tecnológicas, possibilita a fundição dos mais complexos tipos de aço, incluindo ligas.

O forno de fusão tipo lareira aberta é uma unidade refletora de chama regenerativa, composta pelos seguintes elementos estruturais:

• Espaço de trabalho incluindo paredes traseiras e frontais e cofre.
• Cabeças com canais verticais através dos quais o combustível e a mistura de ar são fornecidos à câmara de trabalho e dela são retirados os produtos de combustão.
• Tanques de gás e escória de ar projetados para coletar e acumular grandes frações de pó de fundição.
• Regeneradores para garantir um regime de temperatura constante aquecendo a mistura de gás combustível e ar com o calor dos produtos residuais de combustão que saem da câmara de trabalho.
• Um sistema de válvulas de controle de inversão de comutação projetado para alterar a direção de fornecimento de gás combustível e mistura de ar para o espaço de trabalho, bem como para remover produtos de combustão do mesmo.
• Caldeira de recuperação de água.
• Chaminé.

Forno de lareira é uma unidade simétrica, o que implica o mesmo desenho de suas partes direita e esquerda em relação ao eixo vertical. O carregamento de matérias-primas é realizado através de aberturas especiais - janelas de enchimento fechadas com válvulas, que são grossas chapas de aço. Na parede traseira da unidade há uma saída através da qual o aço acabado é despejado na panela. Durante a fusão, a saída é obstruída com argila refratária de baixa aglomeração, que é eliminada quando o fundido acabado é liberado.

Forno aberto pode produzir quase todos os tipos de aços carbono e muitos tipos de ligas de aço. Mas o uso de vários materiais de carga necessários para o processo de forno aberto satura o metal fundido com uma quantidade significativa de impurezas nocivas. Mesmo uma pequena fração de aditivos como enxofre, fósforo, arsênico e alguns outros elementos contribuem para uma acentuada deterioração das propriedades físicas e químicas do aço, diminuem as qualidades plásticas do metal e o tornam excessivamente quebradiço.

O forno elétrico a arco destina-se à fundição de aços de alta qualidade. Toda a história do desenvolvimento da engenharia mecânica e da metalurgia se reduz à luta pelas características qualitativas dos metais, pela melhoria de suas propriedades mecânicas, físicas e químicas. E o segredo da mais alta qualidade do metal está em sua pureza química. A eletrometalurgia ajuda a obter metais e ligas quimicamente puros e, portanto, de alta qualidade. A maior parte dos aços ligados de alta qualidade são fundidos em fornos elétricos a arco.