Fundição

Tipos de fundições

Uma fundição é uma instalação ou máquina industrial especializada destinada a extrair metal em sua forma mais pura do minério adquirido por meio da mineração. A fundição funciona principalmente por meio da combinação de calor e reações químicas para remover impurezas do minério, deixando para trás o metal refinado. Existem diferentes tipos de máquinas de fundição usadas para processar vários tipos de minérios.

• Alto-fornos:

  Os altos-fornos são métodos tradicionais que ainda são amplamente utilizados para fundir minérios de ferro em ferro-gusa para posterior processamento em aço. Nos fornos, minério de ferro, coque (um combustível rico em carbono) e fundente são dispostos em camadas e aquecidos por meio de um fluxo de ar controlado. O ambiente de alta temperatura reduz o ferro do minério, separando as impurezas que são então deixadas para trás como escória. O metal quente resultante é então usado para várias aplicações.

• Fornos de arco elétrico (FAEs):

  Os fornos de arco elétrico são métodos de fabricação de aço utilizados para reciclar sucata de aço ou outras matérias-primas. O FAE funciona fundindo sucata de aço por meio de arcos elétricos de alta tensão entre eletrodos e aço no forno. Este método não apenas produz aço, mas também reduz a necessidade de minério de ferro, tornando-o um método de fabricação de aço mais ecológico. Estima-se que cerca de 60% do aço recém-produzido seja proveniente diretamente de fornos de arco elétrico.

• Fundições de forno de indução:

  A fundição de forno de indução funciona usando indução eletromagnética para fundir metal. O equipamento é principalmente feito de cobre e é responsável por gerar calor por meio da indução de um loop de corrente. Este tipo de método é geralmente usado para metais não ferrosos, como cobre, alumínio, zinco, chumbo, níquel, magnésio etc. Devido à sua eficiência e capacidade de controlar a temperatura, os fornos de indução são frequentemente as opções preferidas para essas indústrias de manufatura.

• Fundições flash:

  As fundições flash são usadas principalmente para extração de cobre e níquel. Este método é adequado para concentrar minérios. Na fundição flash, um concentrado de cobre ou níquel é suspenso em uma corrente de gás dentro de um forno e oxidado. A mata produzida, que consiste em cobre, enxofre e ferro, é então processada para remover impurezas e extrair os metais desejados. Dentro do forno, o calor é produzido por meio da reação de ferro e enxofre, tornando as fundições flash mais eficazes em termos de energia do que outros métodos.

Especificações e manutenção de fundições

Especificações

• Tipo de fundição

  Cada tipo de máquina de fundição possui especificações exclusivas dependendo do seu projeto, capacidade, método de aquecimento e dos materiais que processa. Por exemplo, uma fundição de ferro de cúpula pode ter um tamanho e uma taxa de consumo de combustível diferentes de um alto-forno ou de um forno de arco elétrico.

• Capacidade de produção

  Geralmente medida em toneladas por hora ou toneladas por lote. Indica a quantidade de minério de metal processado para produzir metal refinado dentro de um determinado período de tempo.

• Fonte de combustível ou energia

  Que inclui carvão, coque, gás natural, óleo, carvão vegetal, eletricidade ou outras fontes de energia renováveis. A escolha depende do tipo de fundição e dos materiais disponíveis.

• Padrões de conformidade ambiental

  As máquinas de fundição devem atender a padrões específicos de conformidade ambiental para reduzir emissões nocivas e impactos ambientais. Esses padrões podem exigir o uso de tecnologias avançadas de fundição, sistemas de tratamento e filtragem para minimizar a poluição, incluindo dióxido de enxofre, óxidos de nitrogênio e material particulado.

Ao seguir as dicas de manutenção recomendadas, qualquer máquina de fundição industrial atingirá alto desempenho, longevidade e eficiência. Também melhorará a qualidade do metal fundido e reduzirá o risco de falhas inesperadas.

Manutenção

• Inspeção Regular

  Para identificar problemas potenciais como sinais de desgaste, trincas ou corrosão e corrigi-los prontamente para um desempenho aprimorado e redução do risco de falhas.

• Lubrificação

  De peças móveis de acordo com as diretrizes dos fabricantes é crucial para garantir uma operação suave e evitar abrasão ou falha mecânica.

• Verificação do sistema de refrigeração

  Manter o funcionamento adequado do sistema de refrigeração ajuda a evitar o superaquecimento e evitar possíveis danos.

• Manutenção do sistema elétrico

  As fundições possuem sistemas elétricos complexos que supervisionam componentes críticos. Portanto, uma inspeção regular e garantir que todas as conexões estejam seguras são necessárias para uma operação confiável.

• Limpe e remova resíduos

  À medida que a escória ou resíduos de metal se acumulam ao longo do tempo, eles podem ter efeitos prejudiciais na transferência de calor e na eficiência operacional. A limpeza e remoção desses depósitos prolongam a vida útil do forno.

• Verificação do sistema de segurança

  Verificar periodicamente os dispositivos e sistemas de segurança do forno, incluindo válvulas de alívio de pressão, interruptores de desligamento de emergência e monitoramento de vazamentos, é crucial para garantir a segurança do usuário e do meio ambiente.

Cenários de fundições

• Produção de metal e liga:

  As fundições são usadas principalmente para extrair metais de minérios. Por exemplo, fundições de ferro, como altos-fornos, são usadas para produzir ferro fundido a partir de minério de ferro. As fundições também podem produzir várias ligas adicionando aditivos específicos aos metais fundidos, o que pode melhorar certas propriedades dos metais para atender a diferentes requisitos de uso.

• Reciclagem:

  As fundições de metal também desempenham um papel vital na reciclagem. Por exemplo, as fundições de cobre podem processar sucata de cobre ou fios elétricos usados ​​para extrair cobre novamente. Isso não apenas reduz o desperdício, mas também preserva os recursos naturais.

• Indústrias de apoio:

  As fundições fornecem matérias-primas para muitas outras indústrias. Por exemplo, a indústria siderúrgica apoia as indústrias automotiva, de construção, de máquinas e de eletricidade. Os metais não ferrosos produzidos por fundições, como cobre, alumínio, chumbo, zinco etc., são matérias-primas essenciais para a indústria eletrônica, fabricação de baterias e construção.

• Pesquisa e desenvolvimento:

  Muitos laboratórios e institutos de pesquisa usam fundições para pesquisa e desenvolvimento de materiais. Eles podem estudar as propriedades e o comportamento de diferentes metais, explorar novas tecnologias e processos de fundição e desenvolver novos materiais e ligas.

Como escolher fundições

• Capacidade de produção:

  Identifique a quantidade de minérios que a indústria pode gerenciar, além do período de pico. Comprar uma fundição com capacidade suficiente para atender às demandas evitará problemas de gargalo.

• Especificações técnicas:

  O processo empregado e os materiais de construção, bem como os aspectos de projeto, como o tipo de forno ou reator utilizado, devem ser compatíveis e adequados para o tipo específico de minério de metal que está sendo processado.

• Eficiência energética:

  Opte por uma fundição de metal que empregue técnicas para conservar energia ou que utilize fontes renováveis ​​para reduzir os custos operacionais e diminuir o impacto negativo no meio ambiente.

• Recursos de segurança:

  Considere os dispositivos de segurança instalados no equipamento, como alarmes, intertravamentos e sistemas de desligamento de emergência para reduzir os riscos.

• Automação e controle:

  Escolha fundições com sistemas de controle automatizados para monitoramento e regulamentação de parâmetros cruciais para melhorar a eficiência da produção e o rendimento.

• Conformidade ambiental:

  Garantir que a fundição atenda às regulamentações ambientais locais que regem as emissões para evitar pesadas multas e garantir a responsabilidade social corporativa.

• Reputação do fornecedor:

  Considere a reputação do fornecedor com base em fatores como serviço pós-venda, confiabilidade do equipamento e suporte técnico.

Perguntas e respostas

P1. Como funciona uma fundição de metal?

A1. Uma fundição de metal funciona removendo seletivamente o oxigênio do minério de metal por meio de reações químicas. O minério oxidado é então misturado com aditivos e aquecido em altas temperaturas no forno até que o metal fundido líquido seja formado. Os líquidos, gases e sólidos são então extraídos separadamente e a escória sólida geralmente é reciclada.

P2. Quais são os tipos de fundições?

A2. Os principais tipos de fundições são altos-fornos, fornos de arco elétrico, fornos de eixo e fornos de cúpula. O tipo de fundição é determinado pelo tipo de metal que está sendo produzido, pela fonte do minério, pela especificação do metal necessário e por fatores econômicos.

P3. Quais materiais podem ser processados ​​por máquinas de fundição?

A3. Os materiais mais comuns são minérios de ferro para produção de ferro fundido e aço, minérios de cobre, minérios de zinco, minérios de chumbo, minérios mistos de ouro e prata, níquel e alumínio.

P4. Quais fatores afetam o funcionamento das máquinas de fundição?

A4. Os principais fatores são o tipo de material que está sendo processado, a capacidade do forno que está sendo usado, os métodos de manuseio de minério, os processos de separação e as tecnologias de reciclagem empregadas, as tecnologias de fundição, as fontes de energia e as eficiências de conversão, e os sistemas de controle usados ​​para regular a temperatura e as reações químicas.