Guia Completo de Alto-Fornos: Definição, Componentes e Manutenção

Na fabricação de ferro e aço, o equipamento básico usado é um alto-forno, que geralmente contém os materiais compostos para produzir um tipo específico de metal. Hoje, você conhecerá a definição, componentes, diagrama e manutenção de um alto-forno. Também conhecerá o termo forno de ar quente (blast stove).

O que é um Alto-Forno?

Um alto-forno é um tipo de forno metalúrgico usado para fundição para produzir metais industriais, geralmente ferro gusa, mas também outros como chumbo ou cobre. "Blast" (sopro) refere-se ao ar de combustão sendo "forçado" ou fornecido acima da pressão atmosférica.

Os componentes de um alto-forno incluem a Carga, saída de gás de exaustão, sinos de carga, saída de gás, tuyeres, furo de corrida, tubo de busto, furo de escória, revestimento refratário e sistema de transportador.

Funcionamento de um Alto-Forno

Um alto-forno é tipicamente cerca de 30m de altura e 10m de diâmetro na parte mais larga, embora alguns alto-fornos modernos sejam ainda maiores que isso. A fundição do forno é de chapas de aço pesado com um revestimento muito espesso de tijolos refratários que é resfriado a água ao redor da zona de fusão (ou bochecha) para evitar danos da temperatura extremamente alta dentro. Um leve aumento no diâmetro em direção à base permite alguma expansão do estoque à medida que desce, e na bochecha há uma redução no diâmetro onde a fusão começa e o volume do estoque diminui.

Circundando a bochecha está o tubo de busto que distribui o ar quente do sopro para dez ou mais bicos ou tuyeres (pronuncia-se 'tuíres') espaçados uniformemente ao redor do forno. Os tuyeres, revestidos a água para resfriamento, têm cada um cerca de 125 – 175 mm de diâmetro e entregam o poderoso e muito quente sopro de ar direto ao meio do forno, fazendo o coque queimar ferozmente. Esta corrente forçada carrega o gás quente do forno para cima na chaminé, através da tomada, e para o downcomer. Passa pela planta de limpeza de gás e para os holders de gás e está pronto para uso no forno de ar quente para aquecer ar para os fornos.

Assista ao vídeo abaixo para aprender mais sobre o funcionamento de um alto-forno:

Vídeo não disponível no conteúdo original.

O nível do estoque deve ser mantido no forno e em intervalos regulares, cargas pesadas de minério; coque e calcário (e às vezes algum metal sucata) são adicionados. As matérias-primas são levadas para cima em skips que descarregam em uma tremonha rotativa, isso espalha a carga uniformemente ao redor e então entra no forno através de um mecanismo de sino duplo. Isso é necessário para fornecer uma vedação de gás, já que o alto-forno não pode ser desligado a qualquer momento durante o longo período de operação.

Forno de Ar Quente (Hot Blast Stove)

Cada alto-forno geralmente é equipado com três fogões que queimam gás do forno para aquecer o ar do sopro. Cada um é quase tão alto quanto o alto-forno, até 7 e 8m de diâmetro. Dentro dele, há um favo de mel de tijolos refratários e uma câmara de combustão na qual o gás é aceso, a chama varrendo através do favo de mel e aquecendo-o no caminho para a comporta da chaminé que é fechada e o forno de ar quente é posto no ar; ou seja, o sopro de ar é impulsionado por sopradores turbo potentes, passa através e absorve o calor armazenado. A temperatura do ar atinge de 650 a 800°C.

Geralmente, dois fornos de ar quente estão 'no gás' (aquecendo) enquanto o terceiro está no ar. Quando este esfria, é posto de volta no gás, e outro forno de ar quente é posto no ar, todos os três sendo usados em rotação.

Manutenção do Alto-Forno

Alto-fornos normalmente trabalham dia e noite por vários anos. Há a possibilidade de que o revestimento de tijolos comece a desmoronar, o forno é então desligado para manutenção. A operação do alto-forno é monitorada continuamente de forma que temperaturas e tempos são verificados e registrados.

O conteúdo químico dos minérios de ferro recebidos de várias minas são analisados, e os minérios são misturados com outros minérios de ferro para alcançar a carga desejada. Amostras são esperadas para serem tiradas de cada vazamento e verificadas para seu conteúdo químico e propriedades mecânicas que incluem resistência e dureza. Considerar isso feito servirá como controle de qualidade de um alto-forno.

Este é o fim deste artigo, onde a definição, funcionamento, componentes, diagrama e manutenção do alto-forno estão sendo explicados. Espero que você tenha aprendido muito com a leitura. Se sim, compartilhe com outros estudantes. Obrigado por ler, até a próxima!