Compreendendo os fornos de fusão:como funcionam e suas aplicações

Um forno de fusão é um aparelho capaz de aquecer materiais a uma temperatura tão alta que eles derretem, o que, do ponto de vista químico, significa basicamente que atingem a temperatura limite crítica na qual se convertem de sólido em líquido. Nem todos os materiais derreterão, e aqueles que o fazem geralmente têm pontos de fusão diferentes. Como tal, a maioria dos fornos destina-se a certos tipos de trabalhos. A maioria é ajustável, o que permite alguma flexibilidade e controle interno. Pode haver uma grande variedade em termos de tamanho e capacidades dos fornos, sendo alguns destinados ao uso mais ou menos pessoal, como em uma loja particular ou garagem, enquanto outros são muito maiores e são usados ​​industrialmente. Ainda assim, todos geralmente se enquadram em um dos quatro tipos ou formatos principais:fornos de cúpula, fornos elétricos a arco, fornos de indução e fornos de cadinho. Cada um tem um estilo e perfil de uso ligeiramente diferentes, mas o objetivo geral geralmente é o mesmo, independentemente das especificidades.

Compreendendo o básico

Os metais são, de longe, o material mais comum que as pessoas derretem em fornos. O metal derretido ou liquefeito é muito mais maleável e pode ser formado, moldado e reconfigurado com relativa facilidade. Isso se aplica tanto a coisas como aço inoxidável e alumínio, quanto a metais preciosos como ouro e prata. A fusão torna possível moldar e reaproveitar esses elementos brutos em algo útil, e um forno é geralmente a maneira mais controlada e eficiente de proceder.

O forno é uma ferramenta que já é utilizada pelas pessoas há muito tempo. Acredita-se que a primeira fornalha tenha se originado com a Civilização do Vale do Indo, no subcontinente indiano, e foi datada de algo entre 2.500 e 1.800 aC. O forno de fusão é uma versão industrial deste conceito e normalmente é utilizado para a produção de materiais específicos ou como fonte de calor.

Modelos de Cúpula

Alguns estudiosos industriais consideram o forno de cúpula a forma historicamente mais popular de forno de fusão para materiais ferrosos ou à base de ferro. O dispositivo tem em sua essência um eixo vertical que se assemelha a uma chaminé. O interior geralmente é revestido com tijolos refratários. Os modelos mais primitivos são pouco mais que torres básicas fechadas, geralmente com sistema de prateleiras e bandejas para coleta do produto. Exemplos mais modernos têm controles de temperatura e um sistema de fusão e captura mais formalizado. Bicos de sopro de ar, usados ​​para aumentar o calor, também podem ser encontrados dentro do eixo em muitos casos. O forno cúpula pode ser usado para diversas tarefas, como produção de minério líquido e fusão de ferro fundido ou bronze.

Arcos Elétricos

Os fornos elétricos a arco também são muito populares para fundir sucata de aço. Às vezes, unidades menores também são usadas para produzir produtos de ferro fundido. Como o nome indica, este modelo utiliza um arco elétrico para gerar calor. O arco cria uma ruptura elétrica do gás que causa o que é conhecido como “descarga de plasma”, que leva a um derretimento mais rápido. Dentro da unidade do forno, o material é colocado em contato direto com o arco que, em algumas unidades, pode atingir temperaturas de até 3.275° Fahrenheit (1.800° Celsius). Depende muito do tamanho do forno e do que exatamente está sendo derretido.

Método de Indução

O forno de indução é geralmente usado para fundir ligas ferrosas e não ferrosas. Geralmente emprega uma bobina helicoidal de cobre resfriada a água na qual um cadinho é instalado. Quando a corrente alternada passa pela bobina, o cadinho é aquecido. Este modelo é geralmente elogiado pela sua eficiência energética e pela ausência de poluição que provoca. Os fornos de indução tendem a ser muito mais contidos e, como resultado, também tendem a fazer menos bagunça. A maioria das fundições de ferro agora usa o forno de indução em vez do forno de cúpula devido a essas vantagens; também é popular em vários ambientes industriais onde a eficiência e a limpeza são preocupações.

Fornos de cadinho

O forno de cadinho é considerado o tipo mais antigo de forno de fusão e também o mais primitivo. Ainda é usado em muitos ambientes mais tradicionais e é comum em vários projetos pequenos, mas tende a ser menos popular na indústria. Seu projeto básico consiste em um cadinho refratário no qual é colocado o material a ser aquecido. O material é então aquecido do lado de fora da parede do cadinho. As versões a gás geralmente usam um queimador para gerar calor, enquanto os modelos elétricos usam elementos de aquecimento.

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Link para fontes

• https://www.copper.org/environment/sustainable-energy/electric-motors/education/motor-rotor/production/proc09/process_09_94.html