Na fabricação de aço em forno elétrico a arco, a preparação da carga é uma das etapas mais essenciais que influenciam a eficiência da fusão, a qualidade do aço, a vida útil do forno e o rendimento do metal. A seleção precisa da sucata e o carregamento adequado não apenas contribuem para um refino estável, mas também garantem que a composição química do aço fundido permaneça sob controle ideal.
Este guia descreve os princípios básicos do carregamento em forno elétrico a arco, bem como medidas eficazes para evitar o excesso de enxofre e fósforo no processo de fabricação de aço.
Princípios básicos da preparação da carga em fornos elétricos a arco
1. Cobrança de acordo com os requisitos de qualidade do aço.
Todos os materiais devem ser selecionados e dosados com base na classe do aço ou na tabela de dosagem:
- O teor de carbono da carga deve atender à especificação do aço alvo.
- Os níveis de enxofre (S) e fósforo (P) na sucata devem ser ≤ 0,08% cada, para minimizar os desvios entre a composição química calculada e a real do aço fundido.
- Pedaços de sucata de tamanhos variados devem ser combinados adequadamente para garantir um carregamento fácil e uma fusão rápida.
2. Garantir a pesagem precisa dos materiais de carga
A pesagem precisa é essencial para um peso de vazamento estável e um controle confiável da composição, especialmente na produção de aços de alta liga:
- A pesagem imprecisa leva a ajustes excessivos na liga, volume instável do aço e problemas de fundição.
- Sucata de qualidade inferior deve ser avaliada quanto ao rendimento metálico esperado, e impurezas como areia ou resíduos ácidos devem ser removidas para manter a basicidade adequada da escória durante a fusão.
3. Remova itens perigosos e lacrados antes de carregar.
A sucata deve ser cuidadosamente inspecionada para eliminar:
- Recipientes selados
- Tubulação fechada
- Componentes pressurizados ou potencialmente explosivos
Esses itens devem ser removidos ou abertos antes do carregamento para evitar explosões perigosas dentro do forno.
4. Evite sucata de grandes dimensões para reduzir a dificuldade operacional.
Os fornos elétricos a arco convencionais apresentam agitação limitada do banho, aumento de temperatura mais lento e pressão de sopro de oxigênio relativamente baixa.
Para reduzir a carga de trabalho do operador e garantir uma fusão segura:
- Peças individuais de sucata com peso superior a 500 kg não devem ser cobradas.
5. Ajustar a adição de carbono com base na composição da sucata.
Durante a fase inicial de fusão, elementos como silício, manganês, titânio e cromo oxidam-se antes do carbono devido à sua maior afinidade com o oxigênio.
Quando esses elementos estão presentes em níveis mais elevados na sucata:
- A perda por oxidação do carbono diminui.
- O teor de carbono adicionado deve ser reduzido adequadamente.
Esse ajuste ajuda a manter os níveis de carbono equilibrados durante o processo de fusão.
6. Requisitos para processos de forno elétrico a arco não oxidantes
Para práticas de fabricação de aço sem oxidação:
- Os materiais de carga devem estar limpos, secos e isentos de umidade.
- Na produção de aço de alta liga, deve-se evitar o uso de sucata severamente enferrujada.
- Conjuntos mecânicos ou componentes estruturais grandes e intactos nunca devem ser carregados na sua totalidade.
Experiência prática
Em operações de forno elétrico a arco, um planejamento cuidadoso da preparação da carga pode reduzir pela metade a carga de trabalho do operador do forno, ao mesmo tempo que melhora significativamente a qualidade do aço fundido e a eficiência do refino.
Como prevenir altos níveis de enxofre e fósforo no carregamento de fornos elétricos a arco
Manter baixos níveis de enxofre (S) e fósforo (P) durante a preparação da carga é essencial para produzir aço limpo e de alta qualidade.
1. Inspecione o ferro-gusa antes do carregamento.
O ferro-gusa frequentemente apresenta grandes flutuações no teor de enxofre e fósforo.
Portanto:
- É necessária uma análise química antes que a amostra possa ser usada como parte da acusação.
2. Proibir a entrada de materiais com alto teor de enxofre no forno.
Sucata com alto teor de enxofre não deve ser introduzida no forno elétrico a arco. Exemplos incluem:
- Itens que contêm borracha, como pneus de carro ou de bicicleta.
- Peças de aço de corte livre para a indústria automotiva
- Vasos de destilação descartados
- ferro-gusa de qualidade inferior
- Radiadores de aquecimento antigos e componentes similares
A utilização desses materiais aumenta significativamente os níveis de enxofre no aço fundido.
3. Evite rigorosamente sucata com alto teor de fósforo.
Sucata com alto teor de fósforo nunca deve ser utilizada, incluindo:
- Peças fundidas de aço (frequentemente enriquecidas com fósforo para melhorar a fluidez)
- Painéis de carroceria de automóveis e vagões ferroviários feitos de aço resistente às intempéries
- Ferro-gusa de sucata
- unidades de radiadores residuais
Esses materiais levam a níveis elevados de fósforo, dificultando o controle da composição e reduzindo a limpeza do aço.
Conclusão
Uma preparação eficaz da carga é a base para a produção de aço de alta qualidade em forno elétrico a arco.
Seguindo práticas adequadas de seleção de sucata, pesagem precisa, carregamento seguro e controle rigoroso de materiais que contêm enxofre e fósforo, as siderúrgicas podem alcançar:
- Derretimento mais rápido
- Maior pureza do aço
- Vida útil mais longa do forno
- Produção estável e confiável
Essas práticas garantem a consistência da qualidade do aço e o desempenho ideal em todo o processo de fabricação de aço em forno elétrico a arco.
