O que é um forno elétrico a arco?
Um forno elétrico a arco (FEA) utiliza arcos elétricos entre eletrodos de grafite e a carga metálica para gerar calor para a fusão. Os FEAs são fundamentais para a siderurgia moderna, representando aproximadamente 25% da produção mundial de aço. Ao contrário dos altos-fornos, os FEAs utilizam principalmente sucata de aço como matéria-prima, o que os torna altamente recicláveis.
Componentes-chave do projeto
Revestimento do forno
O invólucro cilíndrico, geralmente feito de chapa de aço espessa, contém o banho de metal fundido e suporta tensões térmicas e mecânicas extremas. Os diâmetros do invólucro variam de 2 m a 10 m, dependendo da capacidade.
Sistema de eletrodos
Três eletrodos dispostos em padrão triangular fornecem energia ao metal fundido. Os diâmetros dos eletrodos variam de 150 mm a 700 mm. O consumo médio de eletrodos é de 1,5 a 4 kg por tonelada de aço produzida.
Transformador
O transformador do forno reduz a tensão da rede elétrica (6-35 kV) para uma tensão secundária de 100-400 V. As potências nominais normalmente variam de 15 MVA a 150 MVA para operações em grande escala.
Revestimento refratário
Os refratários à base de magnésio revestem as paredes e o cadinho do forno. A produção de aço com conversor básico de oxigênio (BOC) utiliza tijolos de magnesita, enquanto a produção secundária de aço utiliza materiais mais avançados.
Tendências modernas de design de fornos elétricos a arco
Os fornos elétricos a arco (EAFs) atuais apresentam projetos de ultra-alta potência (UHP) com níveis de potência superiores a 1000 kVA por tonelada de aço. O pré-aquecimento de sucata fundida, a prática de escória espumosa e os sistemas de injeção de carbono maximizam a eficiência energética.
