Forno cubilo

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  • Publicado : 15 de dezembro de 2012
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1- INTRODUÇÃO No Brasil, a produção de ferro fundido em geral esta baseada em fornos cubilô. Até pouco tempo atrás este tipo de forno não possuía competidor, não só pelo reduzido investimento, como pelo baixo custo do material produzido, podendo ser utilizado tanto no modo intermitente, quando em continuo. [1] Embora atualmente, seja considerado um forno em extinção ainda responde por cerca de 2%de todo o metal produzido - o que equivale dizer algo como 30.000 ton./ano (percentual da produção das fundições que utilizam um único equipamento de fusão). [2] O consumo típico de coque é da ordem de 150 kg/ton. Com isso, o ferro produzido no cubilô pode custar até a metade do obtido em forno elétrico, o que explica a sua não desativação. Ainda apresenta como vantagem o baixíssimo investimentoinicial requerido para sua construção, pois é praticamente um forno artesanal. [2] O cubilô pode ser descrito como um forno de cuba vertical, revestida internamente de tijolos refratários. Trabalha com ferro-gusa, sucata de aço e de ferro fundido, calcário (para separar as impurezas), ferro-silício, ferro-manganês e coque (como combustível). Tendo seu funcionando em contracorrente, ou seja, acarga metálica e o coque descem e os gases sobem, onde o carvão/coque tem a função de ser o elemento combustível e o sustentáculo da carga metálica, o metal fundido deposita-se no fundo, onde é escoado por uma calha de vazamento. [1] O mecanismo de fusão do cubilô se baseia na combustão do coque a partir do ar soprado nas ventaneiras, sendo o forno dividido em três regiões: [3] • Zona de cadinho, decombustão (queima do coque) ou de oxidação de elementos como silício e manganês que provocam o superaquecimento do banho; • Zona de Combustão do coque ou de fusão do metal; • Zona de redução, de carga ou de pré-aquecimento da carga metálica. A posição relativa destas zonas depende de três variáveis de operação que são interligadas: pé - ou leito - de coque, coque entre cargas e vazão de ar.Alterando-se uma ou mais delas a resposta só se fará sentir em médio prazo, à medida que a carga for descendo. [3] Daí advém à dificuldade de controle do produto no cubilô, que é feito de forma indireta, pela cor do metal liquido, da escória, etc. Não permitindo um controle rigoroso da
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composição química do metal. Dessa forma, é empregado apenas na produção de ferro fundido que será usado nafabricação de peças que não sofrerão grandes esforços. Para a produção de ferros fundidos de alta qualidade, são usados fornos elétricos ou fornos cubilô em conjunto com os fornos elétricos. [3]

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2- ESTRUTURA DO FORNO CUBILÔ Normalmente, a altura do Cubilô é de três a cinco vezes o seu diâmetro, sendo construído em uma base de aço geralmente de 10 mm de espessura interiormente forrada comtijolos refratários. A estrutura inteira é erguida sobre colunas de sustentação. No topo do forno, há uma abertura (porta de carga) pela qual o combustível e matéria prima são colocados. O ar soprado pelas ventaneiras, localizadas a aproximadamente 900 mm acima da base do forno, é necessário para a combustão. Ligeiramente acima da base e na frente, há um furo vedado e uma calha que permite o ferrofundido ser coletado. A escória, sendo menos densa, escorre por outra abertura localizada acima do nível do furo vedado. O fundo do Cubilô é fechado com portas removíveis que possibilitam esvaziar o resíduo de coque ou metal e também habilitar a manutenção e o conserto do forno. Esse sistema pode ser melhor compreendido com auxilio das as figuras 01 e 02.

Figura 01 - Esquema Básico de fornoCubilô.
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Figura 02 – Esquema do forno Cubilô e suas principais partes e zonas.

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Definição das Principais Partes do Forno Cubilô: • • • • • • • • • • • • • • Carcaça: Envoltório cilíndrico, chapa de aço soldado ou rebitado. Cadinho: Parte inferior do forno; soleira até o plano médio das ventaneiras básico para o dimensionamento; reservatório p/ ferro fundido e escória. Ventaneiras:...
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