Forno de campana

Tipos de fornos de sino

Com base na utilização e nos princípios de funcionamento, os investigadores classificaram os fornos de sino em vários modelos. Os modelos possuem características, estrutura e métodos de operação distintos.

• Forno de sino tradicional

  Um forno de sino tradicional é frequentemente utilizado na indústria do ferro e do aço. Tem a forma de um grande recipiente redondo com vários níveis. Um forno de sino geralmente apresenta uma parte superior móvel (carga), um corpo do forno quente para fundir ou refinar materiais e uma parte inferior (tomada) para descarregar os produtos acabados. O funcionamento de um forno de sino tradicional envolve a carga de matérias-primas e combustível através da sua parte superior. Em seguida, o combustível reage para gerar calor e energia que processam as matérias-primas em produtos acabados. Os produtos são então removidos através da parte de tomada.

• Forno de múltiplos pratos (MHF)

  Um forno de sino de múltiplos pratos, ou MHBF, consiste em vários pratos ou círculos contracorrentes empilhados verticalmente. O prato de carga está na parte superior e o prato de descarga está na parte inferior. Cada prato é uma unidade operacional contínua. Eles são combinados para formar uma grande unidade de múltiplos pratos. Em um MHBF, as matérias-primas são adicionadas a partir do topo e movem-se gradualmente para baixo através dos pratos sucessivos sob a influência do calor. Os combustíveis são queimados e os gases fluem contracorrente ao movimento descendente das matérias-primas, levando ao processamento de materiais em produtos desejados. Os MHBFs podem ser adequados para ligas específicas ou remoção de impurezas em altas temperaturas na indústria do ferro e do aço. Eles permitem bom controle de temperatura e saídas de gás e líquido. Os MHFs também tendem a atingir um maior grau de oxidação e calcinação.

• Forno de cuba

  O forno de cuba é considerado o principal equipamento de fusão para ferro fundido. A estrutura geral se assemelha a um sino. Um forno de cuba geralmente possui uma torre cilíndrica vertical feita de aço ou ferro fundido. É revestido com tijolos ou azulejos resistentes ao calor. O material de revestimento tem baixo ponto de fusão. Inclui sucata de ferro, coque como combustível e calcário como formadores de escória. Um forno de cuba opera continuamente. As matérias-primas são carregadas a partir do topo. O ar sopra por baixo. O coque se inflama, gerando calor que funde os metais, que são então liberados na parte inferior. A escória também é liberada separadamente. O forno de cuba permite operar a custos mais baixos e fornece alto rendimento de metal.

Especificações e manutenção do forno de sino

As especificações dos fornos de sino variam de acordo com seu modelo e aplicação pretendida. As especificações típicas são as seguintes:

• Capacidade: Normalmente, os fornos de sino têm uma capacidade que varia de 2.000 kg a 5.000 kg de fundidos por unidade de hora. Isso geralmente é considerado ao determinar seu volume de produção.
• Faixa de temperatura: Os fornos de sino podem aquecer metais a uma faixa de temperatura de 1.200 °C a 1.600 °C. Dependendo do tipo de metal ou liga a ser fundido, essa faixa de temperatura pode variar.
• Fonte de energia: Os fornos de sino utilizam diferentes fontes de energia, dependendo das especificações. As opções podem incluir energia elétrica, gás natural ou outros tipos de combustíveis. Cada forno de sino é equipado com um requisito de energia específico para atender aos seus processos de fusão.
• Dimensões: O diâmetro interno dos fornos de sino varia aproximadamente de 1 m a 5 m. Por outro lado, sua altura varia entre 2 m e 10 m.

Os fornos de sino exigem manutenção regular para garantir que operem bem.

• Inspeções periódicas: Todos os componentes e sistemas do forno de sino devem ser inspecionados periodicamente para verificar desgaste, vazamento de gás, mau funcionamento e outros problemas. Quando surge um problema, ele deve ser corrigido prontamente para manter a operação ideal.
• Lubrificação: Lubrifique as partes móveis do forno, como mecanismos de transmissão e rolamentos, de acordo com as diretrizes de manutenção fornecidas pelo fabricante. Fazer isso reduz o atrito e garante uma operação suave. Durante a lubrificação, certifique-se de que qualquer lubrificante em excesso seja limpo para evitar contaminar o forno.
• Limpeza: A superfície externa do forno de sino deve ser limpa periodicamente para evitar acúmulo de sujeira ou óleo que pode resultar em superaquecimento de componentes ou criar riscos de incêndio. A limpeza deve ser feita usando agentes e métodos de limpeza apropriados, de acordo com as instruções do fabricante.
• Substituição de componentes: Alguns componentes do forno de sino, como juntas, ventiladores, canos de água e outros, podem se desgastar com o tempo e afetar o funcionamento do forno. Portanto, eles devem ser substituídos nos intervalos recomendados.

Usos dos fornos de sino

Devido ao seu controle confiável dos processos de aquecimento e resfriamento, os fornos de sino são usados em muitas indústrias.

• Os fornos de sino são comumente usados para aquecer até 3 milhões de toneladas de aço nos EUA a cada ano.
• Fundições de aço, peças de automóveis e alumínio usam fornos de recozimento de sino. Eles aquecem metais como aço e alumínio a cerca de 1.600 graus Fahrenheit. Enquanto superaquecidos, sua estrutura muda. Isso os torna mais fáceis de moldar em peças utilizáveis, como peças de automóveis.
• O forno de sino é quase idêntico ao forno de tratamento térmico de sino usado para recozer e normalizar aço, bem como outras ligas ferrosas e não ferrosas. O material é armazenado em uma caixa ou, no caso de aço em tiras, enrolado. Em seguida, é transferido para o forno por rolos e puxado através do forno por um cabrestante. Os materiais também podem ser levantados para o forno. O material também pode ser chamado de tubo radiante congelado sólido. Se este último for verdadeiro, o eixo é oco, mas tem um núcleo vazio; por outro lado, tem um furo cheio com uma substância chamada metal líquido e é perfurado, conhecido como sendo irradiado sólido.
• Os fornos de sino podem tratar vários tipos de aço, incluindo aço ligado, aço de baixa liga com alto teor de manganês e aço de baixa liga, bem como ligas não ferrosas, como cobre e ligas de alumínio. O forno de sino carboniza o aço aquecendo-o em uma atmosfera rica em carbono. Em seguida, esfria-o em uma atmosfera rica em gás nitrogênio. O carbono dentro do aço o torna valioso.
• Na metalurgia não ferrosa, os fornos de sino são principalmente usados na produção de latão e bronze. O cobre é fundido dentro para produzir bronze e latão. O bronze é feito com estanho. Ao fazer latão, o zinco é usado como elemento de liga. Sucata de alumínio pode ser fundida em fornos de sino onde são feitas ligas de alumínio.
• Fundições, forjas e oficinas mecânicas também são lugares onde os fornos de sino são usados para aquecer metais antes de forjá-los em ferramentas, moldes, matrizes e outras peças de metal. O negócio é possível porque os fornos de sino podem aquecer metais até 2.000 o F.
• Cerâmica: Os fornos de sino são usados na indústria cerâmica para queimar produtos cerâmicos como tijolos, azulejos, porcelana, cerâmica e louças sanitárias. O processo de aquecimento geralmente é controlado para obter a máxima dureza e estabilidade dos itens acabados.
• Vidro: Os fornos de sino são geralmente usados no negócio de fabricação de vidro para fundir materiais de vidro e moldar produtos de vidro. Inicialmente, os fornos de sino eram usados para aquecer e fundir artesanato em cerâmica e vidro. Hoje em dia, os fornos de sino modernos são usados para fundir e moldar vidro através da injeção direta e contínua de areia e outras matérias-primas no forno de sino, onde as partes essenciais e os acessórios estão presentes.
• Fundição: Os fornos de sino também são usados na indústria de fundição para fundir ligas metálicas para fabricar peças e componentes metálicos de diferentes formas para diversas indústrias. O processo de aquecimento é geralmente controlado para garantir uniformidade e consistência no material fundido, que é diretamente vertido em moldes para fazer peças e componentes metálicos de diferentes formas para várias máquinas.

Como escolher fornos de sino

Ao selecionar um forno de sino, uma série de fatores relacionados às suas características de desempenho e adequação à aplicação devem ser cuidadosamente considerados.

• Avaliação das necessidades de produção

  Inicialmente, é essencial avaliar o volume de produção necessário e o cronograma de produção. Isso envolve determinar a quantidade de produtividade em um forno de sino que é necessária em relação aos objetivos gerais de manufatura. A avaliação serve como um guia crítico para a seleção de outros parâmetros relevantes do forno.

• Compatibilidade de materiais

  A seleção de um forno de sino adequado também depende da compatibilidade de materiais, especialmente o tipo e as características dos materiais a serem processados. Isso inclui avaliar fatores como composição química, propriedades físicas, requisitos de processamento, etc. É importante notar que diferentes fornos de sino possuem capacidades distintas para manusear vários materiais.

• Controle de temperatura e uniformidade

  Como o controle de temperatura preciso e a uniformidade dentro do forno são de suma importância para atingir propriedades de material consistentes, a escolha de um forno de sino com um sistema de controle de temperatura apropriado é crucial. Isso envolve alinhar as capacidades do forno com as necessidades específicas de controle de temperatura dos materiais que estão sendo processados.

• Eficiência energética e considerações ambientais

  A seleção do forno de sino adequado também exige consideração da eficiência energética e de questões ambientais. Optar por um forno com baixo impacto ambiental pode ajudar as empresas a se alinhar com as metas de sustentabilidade, ao mesmo tempo em que minimiza potenciais riscos regulatórios.

• Tamanho e layout do equipamento

  Ao considerar o projeto geral da instalação de manufatura, também é importante garantir a compatibilidade adequada entre o forno de sino selecionado e outros equipamentos e linhas de produção. A integração ajuda a otimizar o fluxo de trabalho e aumenta a eficiência operacional.

• Custos operacionais

  O desempenho de longo prazo será determinado por vários fatores ao considerar o custo total da seleção de um forno de sino, incluindo investimento inicial, necessidades de manutenção, consumo de energia, etc. É importante notar que os custos operacionais desempenham um papel significativo na influência da lucratividade geral.

Perguntas e respostas sobre forno de sino

P1. Qual a diferença entre fornos de ar e fole?

R1. Os fornos de ar expandem o ar para fluir para o forno através dos tubos e válvulas quentes ambiente. Por outro lado, o fole é usado para comprimir o ar e empurrá-lo para o forno.

P2. Como o fole é diferente da carga de um forno?

R2. A carga é a matéria-prima, como minério de ferro, carvão e fundente, alimentada no forno para produzir ferro fundido. O fole é um dispositivo para soprar ar, aumentando a temperatura e promovendo reações químicas.

P3. Os fornos elétricos de sino têm componentes?

R3. Sim. O forno elétrico de sino compreende a parte inferior, a superestrutura refrigerada a água, o telhado, a casca e o sino. Ele também inclui as unidades de fusão e aquecimento, sistema de controle e outras partes.

P4. Os fornos elétricos de sino têm vantagens?

R4. Sim. O forno elétrico de sino tem alta eficiência e uso de energia. Sua taxa de reciclagem é superior a 90% e o consumo de energia é menor, o que economiza energia.