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Um forno de arco elétrico (EAF) para a fabricação de aço utiliza principalmente energia elétrica na forma de arcos para aquecer e fundir materiais. O projeto de um forno elétrico pode variar de algumas maneiras diferentes, e eles também podem ser referidos como fornos de aço elétricos.
As especificações para um forno de aço de arco elétrico podem diferir dependendo do tipo e marca específicos que estão sendo considerados. No entanto, algumas especificações típicas incluem as seguintes:
A manutenção regular do forno de aço de arco elétrico industrial é necessária para que o equipamento continue funcionando de forma eficaz e seja usado por um longo tempo.
Algumas das dicas de manutenção simples, mas importantes, para um forno elétrico incluem as seguintes:
A maioria dos EAFs de aço são utilizados para criar aço mercantil, como barras de aço, vergalhões, redondos, chapas, seções, ferro gusa e blocos, além de sucata de aço inoxidável. Os fornos podem ser empregados para fundir uma variedade de itens e materiais além da sucata de aço, incluindo ferro gusa fundido, sucata de aço inoxidável, sucata de aço liga, metais industriais não ferrosos, materiais com zinco, materiais com chumbo, materiais semicondutores e metais preciosos, entre outros.
Uma parte significativa dos fornos de arco é empregada para produzir aço bruto por meio da técnica de fabricação secundária de aço. Um arco elétrico constitui a maioria das fontes de energia em fornos de arco elétrico, com o plasma sendo usado para o restante. Por esse motivo, eles são classificados como fornos elétricos que produzem calor por meio de arcos e podem ser utilizados para reduzir minério de ferro, além de fundir sucata de aço ou outras ligas.
Até 90% da energia de entrada necessária para criar aço líquido em um forno de arco elétrico é fornecida por sucata de aço. Outras matérias-primas incluem Ferro Reduzido Diretamente (DRI), Metal Quente de Altos-Fornos, Outros Materiais Contendo Ferro, como Pelotas de Minério de Ferro, Pelotas de Níquel e Poeira Contendo Zinco, e Processos Baseados em Carvão localizados na Austrália, África, Brasil e Canadá, entre outras áreas.
O forno de arco elétrico também serve como base da indústria de reciclagem de aço. Itens de aço de descarte podem ser fundidos para gerar subprodutos de aço em fornos de arco elétrico, o que contribui ainda mais para a redução da poluição ao fazer aço a partir de resíduos perigosos.
Além dos procedimentos metalúrgicos, vários processos não metalúrgicos, incluindo os processos de aquecimento de fornos, envolvem a fusão, como nas indústrias têxtil, fundição, fabricação de vidro e cerâmica, podem utilizar o equipamento em circunstâncias especializadas. Alguns fornos elétricos também podem ser empregados para a sinterização de minério fino e carvões, desde que tenham as bobinas instaladas da maneira correta.
A escolha de um forno de arco elétrico de aço requer uma consideração cuidadosa de vários fatores para garantir que o forno selecionado atenda às necessidades da aplicação específica e forneça uma solução eficiente e econômica.
Capacidade de produção:
O tamanho e a capacidade pretendidos de um forno de arco elétrico para a produção de aço devem ser determinados. Os fornos estão disponíveis em vários tamanhos, geralmente variando de pequenos (20-50 toneladas) a capacidades médias e grandes. Escolha um forno que possa atender às demandas de produção sem consumo excessivo de energia ou tempo de inatividade.
Projeto do forno:
Várias qualidades-chave devem ser levadas em consideração ao escolher um forno elétrico de arco de aço, incluindo sua eficiência, flexibilidade e a qualidade do aço que ele pode produzir, particularmente suas capacidades de refino e desfosforização.
Fonte de energia:
As fontes de energia disponíveis e seus custos são fatores críticos na seleção do tipo de forno de arco elétrico a escolher. Um forno de arco elétrico trifásico precisa utilizar a potência dos eletrodos para fundir a carga, o que pode envolver gás natural ou energia elétrica.
Tipo e qualidade do eletrodo:
A seleção do eletrodo apropriado para o forno de arco elétrico de aço também é importante, pois vários tipos são projetados para diferentes aplicações e condições de operação. Considere a qualidade dos eletrodos escolhidos, a disponibilidade de substituições e os custos associados a eles.
Sistema de alimentação:
O sistema de alimentação é responsável por fornecer um fornecimento elétrico consistente e estável ao forno. Ao escolher a fonte de alimentação, considere o tipo (por exemplo, sistemas de transformador-retificador), capacidade e sistemas de controle disponíveis para monitorar e regular a potência fornecida ao forno de arco elétrico.
Sistemas auxiliares e considerações ambientais:
Esses sistemas podem afetar o desempenho geral, o impacto ambiental e os custos operacionais do forno de arco elétrico. Preste também atenção a quaisquer sistemas auxiliares, como instalações de extração e tratamento de fumaça, tratamento de gases de escape, sistemas de gerenciamento de poeira de forno de arco elétrico (EAF) e ar condicionado, que podem ter um impacto significativo no meio ambiente.
Suporte técnico e avaliação do fornecedor:
É importante pesquisar os fornecedores disponíveis de fornos de arco elétrico e eletrodos de carbono, pois o suporte técnico e os serviços que eles podem oferecer durante as fases de seleção e instalação são cruciais para operações de sucesso a longo prazo. Avalie os diferentes fornecedores com base em suas reputações, ofertas de produtos, garantias e os níveis de cuidado e tratamento que eles oferecem em comparação com seus clientes.
P1: Qual é a distinção entre um forno de arco elétrico e um forno de arco de aço?
A1: O forno de arco elétrico é o termo genérico para o forno que produz aço ou outros metais não ferrosos usando eletricidade. O forno de arco de aço é um tipo específico de forno de arco elétrico projetado para fabricar aço exclusivamente.
P2: Qual é o futuro dos fornos de arco na produção de aço?
A2: À medida que a indústria global do aço busca reduzir as emissões de CO2, os fornos de arco podem desempenhar um papel mais significativo na produção de aço. Atualmente, cerca de 30% do aço mundial é produzido usando fornos de arco. Essa porcentagem pode aumentar à medida que a indústria tenta encontrar alternativas ao carvão coque, que é usado em altos-fornos e é um contribuidor significativo para as emissões de gases de efeito estufa.
P3: Quão grande pode ser um forno de arco e quanto aço ele produz?
A3: O maior forno de arco do mundo está em uma instalação de produção de aço na Suécia. Esse forno enorme tem uma altura de 32 metros e um diâmetro de 28 metros, com capacidade de produzir 1,4 milhão de toneladas de aço. O tamanho varia, mas a maioria dos fornos tem um diâmetro de cerca de 7,3 metros e produz entre 50.000 e 180.000 toneladas de aço por ano.
P4: Qual aço sopC é feito no forno de arco?
A4: Aço sem chumbo, usinável livremente, automotivo e estrutural, conhecido como sopC, é produzido no forno de arco. Além disso, aço de alta resistência, aço de baixa liga, aço inoxidável, tubo de aço e aço ferramenta são fabricados no forno de arco usando vários graus de sucata de aço, fundentes e aditivos.