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Universidade So Francisco Campus Itatiba Disciplina: Processos de Fabricao 1 -Todos os processos de fundio apresentam uma caracterstica bsica em comum: h necessidade de fundir (tornar lquido) o metal que vai ser vazado. -Numa situao ideal, as seguintes condies esto presentes com relao ao metal fundido: -O metal lquido est disponvel na quantidade adequada; -Est na temperatura desejada; -Apresenta a composio qumica desejada e -Tem contaminao mnima. Prof. Dr. Carmo Roberto Pelliciari de LimaCarmo Roberto Pelliciari de Lima 1 Carmo Roberto Pelliciari de Lima 2

Aula 11

Fornos

-O metal fundido em fornos. -Definindo de forma simples, forno um recipiente revestido internamento com um refratrio e que fornece energia para promover a fuso do metal que colocado dentro do refratrio.

-A escolha de um tipo de forno, de um mtodo de fuso, depende de uma srie de fatores. Entre esses fatores esto: -Temperatura necessria para fundir e superaquecer o metal; -Liga sendo fundida; -Tipo de material de carga (minrio, sucata, etc.); -Taxa de fuso desejada; -Quantidade desejada de metal fundido; -Qualidade desejada do metal; -Disponibilidade e custo dos combustveis; -Variedade dos metais e ligas que vo ser fundidos; -Se a fundio vai ser contnua ou em lotes; -Nvel desejado de emisso de poluentes. -Custos em geral de aquisio, operao e manuteno.3 Carmo Roberto Pelliciari de Lima 4

Carmo Roberto Pelliciari de Lima

-Destacam-se os seguintes tipos de fornos de aplicao industrial: -Forno de induo; -Forno a arco eltrico; -Forno cubil (ou cubilot); -Forno de revrbero. -Para pequeno volume de metal a ser fundido tem-se: -Forno de cadinho; -Forno tipo mufla.Carmo Roberto Pelliciari de Lima 5 Carmo Roberto Pelliciari de Lima 6

FORNO DE INDUO (em ingls: induction furnace)

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-O forno de induo um equipamento que usa o princpio de induo eletromagntica para fundir metal. -O metal a ser fundido colocado dentro do forno. Em volta do refratrio h uma bobina atravs da qual passa corrente eltrica. A passagem dessa corrente cria um campo magntico alternado que induz uma corrente secundria na carga. Essa corrente secundria provoca aquecimento no metal.


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-Vdeo INDUCTION_FURNACE_1000KG_NEW_MAG_MELT

-Vdeo - MAG-MELT_INDUCTION_FURNACE_FROM_MELTECH


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-O forno de induo apresenta diversas caractersticas interessantes quando comparado a outros mtodos de fuso, entre elas: -Alta velocidade de fuso; -Alta eficincia de uso de energia; -Melhor controle sobre os poluentes.

- o tipo de forno mais utilizado em fundies modernas, e est cada vez mais substituindo os fornos do tipo cubil (ser visto mais adiante). -O forno cubil emite uma grande quantidade de poluentes, problema minimizado com o uso do forno de induo.


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-Sua capacidade pode variar de menos de 1 kg a 100 ton. - usado para ferro fundido, ao, cobre, alumnio e metais preciosos, entre outros metais e ligas.

FORNO A ARCO ELTRICO (em ingls: electric arc furnace - EAF)


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-O forno a arco eltrico, ou simplesmente forno a arco, um tipo de forno que funde a carga atravs do calor provocado por um arco eltrico. -O equipamento possui eletrodos que so aproximados da carga. Forma-se um arco eltrico entre os eletrodos e a carga, provocando o aquecimento e fuso do metal. -Normalmente esse tipo de forno usa trs eletrodos.


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-Vdeo EAF_Electric_Arc_Furnace -


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-Apresenta elevada velocidade de fuso e possibilidade de controle de poluio.

-Sua capacidade varia de uma aproximadamente uma tonelada a algumas centenas de toneladas. Os menores so usados em fundies de ferro fundido, e os maiores em siderrgicas. -H fornos a arco usados em laboratrios de pesquisa e em odontologia com capacidade de poucos gramas.

FORNO CUBIL (OU CUBILOT) (em ingls: cupola furnace)


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-Um forno cubil (s vezes se grafa como cubilot) apresenta as seguintes caractersticas bsicas: - um equipamento vertical que tem o refratrio envolvido por uma carcaa metlica; -No refratrio so colocadas camadas alternadas de coque, carga metlica, calcreo e elementos de liga. -O calor para a fuso fornecido pela queima do coque, que ocorre sob uma corrente de ar forado.


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-Vdeo vdeo -O forno cubil usado na produo de ferro fundido. -So equipamentos simples, econmicos e podem ser produzidos numa grande faixa de capacidades. -Com um bom controle sobre todo o processo pode-se obter ferro fundido de boa qualidade.


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-O controle da temperatura e da composio qumica do metal pode ser difcil, principalmente devido complexidades das reaes qumicas que ocorrem dentro do forno. -Outra desvantagem a elevada emisso de poluentes.

FORNO DE REVRBERO (em ingls: reverberatory furnace)


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-O forno de revrbero usa combusto para fundir metal; um combustvel queimado e a chama passa sobre a carga metlica. -O calor passa para o metal de duas formas: -Atravs de radiao do calor do refratrio, e -Atravs de conveco dos gases quentes da combusto.


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- muito usado na fuso de metais no ferrosos. -Apresenta facilidade de controle da composio qumica e das taxas de aquecimento e fuso.

FORNO DE CADINHO (Em ingls: crucible furnace)


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-Em um forno de cadinho h dois elementos bsicos: -um cadinho de material refratrio e -uma fonte de aquecimento que pode ser combusto ou resistncia eltrica.

-H dois tipos mais usados: -De retirada: o cadinho erguido, retirado de dentro do forno para se fazer o vazamento. -Basculante: o metal vazado diretamente do forno.


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De retiradaCarmo Roberto Pelliciari de Lima 33 Carmo Roberto Pelliciari de Lima

Basculante34

-Vdeo home_foundry,_lost_foam,_cast_aluminum,_(2) -

- usado para fundir pequenas cargas metlicas de metais no ferrosos. - relativamente barato e de fcil construo. Os de aquecimento por combusto so os equipamentos preferidos para fundies caseiras.


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FORNO TIPO MUFLA (Em ingls: muffle)

-Numa mufla o aquecimento feito por resistncias eltricas. O equipamento semelhante a uma caixa, e formado por uma carcaa metlica com refratrio em seu interior. -O metal a ser fundido colocado dentro de um cadinho refratrio, esse cadinho colocado dentro da mufla, e depois da fuso o cadinho retirado para que se faa o vazamento.


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-As muflas so muito usadas para pequenas cargas. So muito aplicadas em ensino, pesquisa e joalheria. -So usadas para fundir metais no ferrosos, pois no comum atingir nesses equipamentos temperaturas suficientes para fundir metais ferrosos. -So equipamentos versteis, podendo tambm por exemplo ser facilmente usados no tratamento trmico de metais.


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-O processo de fundio apresenta em todas as suas etapas diversos riscos potenciais sade dos trabalhadores. -Pode-se por exemplo citar a existncia de: -Materiais particulados na atmosfera, como por exemplo areia; -Calor, barulho e radiao luminosa em nveis elevados; -Riscos fsicos devido ao metal em alta temperatura e grande movimentao que normalmente ocorre em uma fundio.

SEGURANA


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-Por esses motivos e outros no citados, FUNDAMENTAL saber que -Deve-se procurar propiciar propiciar aos trabalhadores as melhores condies possveis de trabalho, e -As pessoas que trabalham em uma fundio devem sempre usar os EPIs (equipamentos de proteo individual) adequados. - Vdeo - Bangalore_Iron_Pour - Bangalore_Iron_Pour


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-Bibliografia -http://en.wikipedia.org; acesso em 15/03/2010 -http://www.youtube.com; acesso em 15/03/2010 -DeGarmo, E. P. Materials and Processes in Manufacturing. 7 ed. New York: Macmillan Publishing Company. 1984. -DeGarmo, E. P. Materials and Processes in Manufacturing. 10 ed. John Wiley and Sons. 2008.


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