FUNDICIONES FERREAS Y NO FERREAS EN ARENA ... - Metalspain

(PARTE 2)
HORNOS FUNDIDORES DE ALUMINIO PARA LA FUNDICION A PRESION
FORNOS DE FUSÃO DE ALUMINIO PARA FUNDIÇÃO
Ingeniero Klaus Malpohl, Director de Desarrollo, StrikoWestofen GmbH
Ingeniero Rudolf Hillen, Desarrollo Tecnología de Fundición, StrikoWestofen GmbH
Los resultados del estudio sólo representan valores de referencia para aleaciones
estándar. En la práctica, hay ocasiones en que pueden aparecer resultados
algo diferentes como por ejemplo, cuando no es posible trabajar de modo ininterrumpido
o si la calidad del material de retorno se reduce por impurezas o
alto porcentaje de laminillas. La extracción meticulosa de escorias del metal
sobre la mesa de fusión desempeña un papel importantísimo. El análisis protocalario
de turnos mostró un decrecimiento de hasta 0,5 % del rendimiento del
metal comparado con la medición de referencia. En el caso de lingotes puros,
la disparidad se muestra, tendencialmente, algo menor; con porcentaje elevado
de material de retorno, algo más alto.
CONSUMO ENERGÉTICO Y POTENCIAL ECONOMICO
El consumo energético de los hornos de cuba depende enormemente de los diferentes
conceptos de hornos que se encuentran en el mercado. En estudios independientes
se los sitúa entre 580 y 900 kWh/t de aluminio [1]. En general, el
consumo de energía depende del tamaño del horno, la temperatura de colada
en el baño como así también del material a utilizar (aleación, tamaño). En el
caso del StrikoMelter ® con cuba ETAMAX ® mencionado anteriormente, Striko-
Westofen garantiza un consumo en marcha permanente de 600 kWh/t a temperatura
de fusión de 720° C. Esto se aplica a la utilización de lingotes y material
de retorno en trozos.
Para la reducción del consumo de energía en los hornos de cuba, las medidas
a continuación deberían estar presentes o, de ser necesario, ponerse en práctica
:
• Buen aprovechamiento del horno; de ser posible, modo de funcionamiento
continuo
• Adaptación del tamaño de la cuba al material de carga. De ser necesario,
deberá agrandarse la cuba
• Automatización de la carga
• Instalación de un láser en la cuba para el control del nivel de llenado y para
la optimización del momento de carga
• Montaje de una tapa de cuba
• Control de la presión del horno (de ser necesario)
• Evaluación de los datos de funcionamiento
• Capacitación del personal
Es recomendable un funcionamiento continuo, puesto que cada interrupción
ocasiona un pérdida de calor. Además, con cada detención, el metal fundido
se congela, con lo que la energía perdida deberá volverse a suministrar al poner
de nuevo en marcha la producción. Este doble proceso de fusión produce
oxidación intensa y formación de escorias, lo cual influye de manera negativa
la calidad del metal. Como consecuencia de las fluctuaciones en las cantida-
Os resultados das investigações só podem ser considerados como valores de referência
para as ligas padrão. Em operações práticas os resultados podem variar, por
exemplo, se a interrupção da fusão não for possível ou se o material de retorno for
de baixa qualidade devido à presença de contaminantes ou alto teor de flocos de
óxidos. Outro aspecto importante são os cuidados exercidos durante a remoção de
escória. A avaliação dos registros referentes aos turnos operacionais mostrou que em
alguns casos o rendimento metálico foi de até 0,5% abaixo da medição de referência.
Em fundidos feitos a partir de lingotes puros, esta diferença tende a ser ligeiramente
inferior; em fundidos com alto teor de material de retorno, tende a ser ligeiramente
superior.
CONSUMO DE ENERGIA E POTENCIAL DE ECONOMIA
O consumo de energia específica dos fornos de fusão tipo torre difere substancialmente
entre os vários conceitos de fornos disponíveis no mercado. Estudos independentes
trazem taxas de consumo que vão desde 580 até 900 kWh/t de alumínio
[1]. Como regra geral, o consumo de energia é influenciado pelo tamanho do forno,
pela temperatura do fundido no banho e pelo material de entrada (liga, tamanho de
grão, etc.) Para o acima descrito, StrikoMelter ® com sistema ETAMAX ® , a Striko-
Westofen garante um consumo de energia específico de 600 kWh/t para operação
contínua e uma temperatura de fusão de 720°C. O valor refere-se à utilização de lingotes
e retornos volumosos como matéria prima.
Para reduzir o consumo de energia dos fornos tipo torre de fusão, as seguintes medições
devem ser feitas no local ou tratadas:
• Alto grau de utilização do forno, se possível operação de fusão contínua
• Tamanho de torre adaptado à matéria prima. Se necessário, o aumento da torre
deve ser considerado
• Operação de carregamento automatizada
• Instalação de um laser na torre para monitorar o nível de preenchimento e otimizar
o ponto de início do carregamento
• Instalação de um tampa abafadora na torre
• Controle da pressão do forno (se necessário)
• Avaliação das informações operacionais
• Treinamento personalizado
Geralmente recomenda-se utilizar operação de fusão contínua, já que qualquer interrupção
no processo resulta em perda de energia térmica. Outra desvantagem é
que sempre que o processo é interrompido, o metal fundido re-solidifica. Quando o
processo é retomado, a energia de fusão perdida deve ser reposta. Além disso, esta
“fusão dupla” também promove oxidação e, por conseguinte, a formação de escória,
que traz impacto negativo na qualidade do metal. Devido à demanda variável
de metal na fundição nem sempre é possível otimizar o uso na capacidade do forno.
Em situações de baixa utilização do forno, a utilização deverá ser feita na capaci-
32 FUNDIDORES. OCTUBRE 2010