A fusão por arco é um método metalúrgico eletrotérmico que utiliza energia elétrica para gerar um arco entre eletrodos ou entre eletrodos e o material derretido para derreter metais. Os arcos podem ser gerados usando corrente contínua ou corrente alternada. Ao usar corrente alternada, haverá uma tensão zero instantânea entre os dois eletrodos. Na fusão a vácuo, devido à baixa densidade do gás entre os dois eletrodos, é fácil extinguir o arco. Portanto, a fonte de alimentação CC é geralmente usada para fusão por arco a vácuo.
De acordo com os diferentes métodos de aquecimento, a fusão do arco pode ser dividida em duas categorias: fusão do arco de aquecimento direto e fusão do arco de aquecimento indireto. Os principais indicadores técnicos e econômicos da fusão por arco incluem tempo de fusão, quantidade de material sólido do forno derretido por unidade de tempo (capacidade de produção), consumo unitário de eletricidade do material sólido do forno, materiais refratários, consumo de eletrodo, etc.
1、 Fusão de arco de aquecimento direto
O arco elétrico gerado pela fusão direta do arco de aquecimento ocorre entre a haste do eletrodo e o material derretido do forno. O material do forno é aquecido diretamente pelo arco elétrico, que é a fonte de calor para a fusão. Existem dois tipos principais de fusão por arco de aquecimento direto: método de fusão em forno a arco trifásico com aquecimento direto sem vácuo e método de fusão em forno a arco consumível a vácuo com aquecimento direto.
(1) Método de fusão de arco trifásico com aquecimento direto sem vácuo. Este é um método comumente usado na fabricação de aço. O forno elétrico a arco para siderurgia é o tipo mais importante de forno elétrico trifásico de aquecimento direto sem vácuo. O forno elétrico a arco comumente referido pelas pessoas refere-se a este tipo de forno. Para obter aço de alta liga, é necessário adicionar componentes de liga ao aço, ajustar o teor de carbono e outros teores de liga do aço, remover impurezas nocivas como enxofre, fósforo, oxigênio, nitrogênio e inclusões não metálicas abaixo a faixa especificada do produto. Essas tarefas de fundição são mais convenientes para serem concluídas em um forno elétrico a arco. A atmosfera dentro do forno elétrico a arco pode ser controlada para ser levemente oxidante ou mesmo reduzida através da produção de escória. A composição da liga no forno elétrico a arco tem menos perda de queima e o processo de aquecimento é relativamente fácil de ajustar. Portanto, embora a fusão por arco exija uma grande quantidade de energia elétrica, este método ainda é usado na indústria para fundir vários aços-liga de alta qualidade.
(2) Método de fusão do forno a arco a vácuo com aquecimento direto. É usado principalmente para derreter metais ativos e de alto ponto de fusão, como titânio, zircônio, tungstênio, molibdênio, tântalo, nióbio e suas ligas. Também é usado para derreter ligas de aço, como aço resistente ao calor, aço inoxidável, aço para ferramentas e aço para rolamentos. O metal fundido por um forno a arco consumível a vácuo com aquecimento direto apresenta uma diminuição no teor de gases e impurezas voláteis, e o lingote geralmente não possui porosidade central. A cristalização do lingote é mais uniforme e as propriedades do metal são melhoradas. O problema com a fusão de fornos a arco consumíveis a vácuo com aquecimento direto é que é difícil ajustar a composição dos metais (ligas). Embora o custo do equipamento do forno seja muito inferior ao do forno de indução a vácuo, é superior ao do forno elétrico de escória, e o custo de fundição também é muito superior. O forno elétrico a arco autoconsumidor a vácuo foi aplicado pela primeira vez na produção industrial em 1955, inicialmente para fundir titânio e, mais tarde, para fundir outros metais de alto ponto de fusão, metais ativos e ligas de aço.
2、 Fusão de arco de aquecimento indireto
O arco gerado pela fusão do arco de aquecimento indireto ocorre entre dois eletrodos de grafite, e o material do forno é aquecido indiretamente pelo arco. Este método de fundição é usado principalmente para fundir cobre e ligas de cobre. A fusão por arco de aquecimento indireto está sendo gradualmente substituída por outros métodos de fusão devido ao seu alto ruído e baixa qualidade do metal.
Horário da postagem: 25 de janeiro de 2024