Um forno de arco elétrico (FAE) é um tipo especializado de forno que utiliza um arco elétrico para aquecer materiais.
Este processo é utilizado principalmente para a fusão ou extração de metais ferrosos e não ferrosos.
As temperaturas necessárias para este processo são extremamente elevadas, variando normalmente entre 3000 °C e 3500 °C.
Estas temperaturas elevadas são atingidas pelo arco elétrico formado entre dois eléctrodos condutores.
5 Pontos-chave explicados
1. Princípio de funcionamento
O princípio fundamental de um FEA envolve a geração de um arco elétrico entre dois eléctrodos.
Estes eléctrodos são geralmente feitos de grafite.
O arco é criado quando uma corrente eléctrica flui através de um espaço de ar, produzindo calor intenso devido à resistência do ar ao fluxo de corrente.
A temperatura na zona do arco pode ultrapassar os 3000°C, o que o torna adequado para a fusão de metais.
2. Tipos de fornos de arco elétrico
Existem dois tipos principais de fornos eléctricos de arco:
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Fornos trifásicos de corrente alternada: Estes são o tipo mais comum, utilizando três eléctrodos para criar arcos num sistema de corrente alternada trifásica.
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Fornos monofásicos de corrente contínua: Estes fornos utilizam um único elétrodo e corrente contínua para criar o arco. São menos comuns mas têm vindo a ganhar popularidade devido à sua potencial eficiência e controlo.
3. Aplicações e vantagens
Os fornos de arco elétrico são particularmente vantajosos na produção de ligas de aço de alta qualidade.
Oferecem flexibilidade tecnológica, permitindo a remoção efectiva de impurezas como o enxofre e o fósforo.
Além disso, permitem um fácil controlo da temperatura do forno e requerem menos espaço em comparação com outros fornos de produção de aço.
4. Contexto histórico
O conceito de forno elétrico de arco foi demonstrado pela primeira vez por Sir William Siemens em 1879.
O primeiro forno elétrico de arco comercial foi instalado nos Estados Unidos em 1906.
Atualmente, as dimensões dos fornos modernos variam entre algumas toneladas e 400 toneladas.
5. Funcionamento
Em funcionamento, o tanque do forno é preenchido com metal e os eléctrodos são introduzidos no metal.
Entre os eléctrodos é então formado um arco, que aquece e funde o metal.
O oxigénio pode também ser adicionado ao processo para ajudar na fusão e refinação do metal.
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