Como os eletrodos de grafite funcionam em um forno elétrico a arco?

Eletrodo de grafite

Os eletrodos de grafite são essenciais para a operação dos fornos elétricos a arco (EAF). Eles conduzem a corrente elétrica de alta tensão necessária para aquecer e derreter as matérias-primas em seu interior, que podem então ser usadas para operações de fundição ou refino.

Portanto, eletrodos de grafite são essenciais para a produção de ferro, aço e outros metais no forno elétrico a arco. Quando os eletrodos de grafite são energizados, um arco elétrico é criado entre eles, aquecendo a carcaça do forno e derretendo qualquer metal ou liga colocada dentro do forno elétrico a arco.

Eletrodo de grafite com bocal para forno elétrico a arco

Processo de fusão de aço com eletrodo de grafite em um forno elétrico a arco

Quando um EAF é usado para derreter aço, o processo começa com um pedaço de sucata de metal sendo colocado no forno.

Em seguida, os trabalhadores conectam os eletrodos de grafite a uma fonte de alimentação externa que fornece energia alternada (CA) ou direta (CC).

O operador, então, liga a energia e ajusta a corrente até que arcos se formem entre as pontas de grafite dos eletrodos e a sucata, criando um calor intenso que derrete o metal em um líquido fundido.

Os trabalhadores passam até 150.000 amperes de eletricidade por eletrodos. Eles criam um arco elétrico entre os eletrodos. eletrodos de grafite e as matérias-primas no forno, o que provoca a produção de calor.

 

O que são fornos elétricos a arco e seus tipos?

Um forno elétrico a arco (EAF) é um forno especializado que usa eletrodos de grafite para aquecer e derreter sucata metálica para produzir aço de alta qualidade. 

De acordo com as características atuais, as pessoas dividem os fornos elétricos a arco em fornos elétricos a arco AC e DC. Heroult da França o inventou em 1988, após a invenção da eletricidade.

 

Forno de arco CC
Forno de arco CC

 

O surgimento dos fornos elétricos a arco desenvolveu uma fonte de energia alternativa para a produção de aço a partir do carvão. A produção de aço em fornos elétricos a arco permite a reciclagem econômica de sucata de aço. Isso acabou tornando o aço o material mais reciclável do mundo.

 

Arco de Força CA
Forno a arco AC

 

Um forno elétrico a arco trabalha com eletrodos de grafite

Os eletrodos do forno a arco conduzem a energia elétrica de uma fonte de energia externa para o interior do forno a arco elétrico, criando um calor intenso. Normalmente, a eletricidade CA ou CC cria um arco elétrico entre os eletrodos de grafite e o material de sucata.

Quando a temperatura atinge 5.000 graus Celsius, a alta temperatura derrete a sucata em um estado líquido. 

Em seguida, os metalúrgicos despejam o aço no forno. Normalmente, cada forno utiliza nove eletrodos dispostos em três colunas de três eletrodos cada. O operador precisa ajustar a corrente e a tensão para usar eletrodos de grafite em um Forno elétrico a arco AC.

Forno elétrico a arco com eletrodo de grafite

Além disso, os trabalhadores de usinas siderúrgicas devem usar componentes específicos, como sistemas de resfriamento e proteções.

Certifique-se de que o aço fundido não fique muito quente ou contaminado durante o processo. Isso ajudará a garantir uma saída bem-sucedida do forno.

 

A importância do eletrodo de grafite no forno elétrico a arco

O eletrodo de grafite tem baixa resistividade e é um excelente condutor para a transferência de corrente elétrica. O eletrodo com coque de agulha e bom grau de grafitização tem melhor desempenho.

Além disso, seu coeficiente de expansão térmica é baixo e não se deforma quando o gradiente de corrente muda.

Eletrodo de grafite EAF
Eletrodo de grafite EAF

Outro ponto crítico é que ele tem alta resistência mecânica, e não ocorrerá flexão ou quebra. Devido a essas características, ele é adequado para aplicações de alta temperatura em fornos elétricos a arco.

Outros materiais não podem ser substituídos, portanto, os eletrodos de grafite são essenciais na produção industrial.

De acordo com as diferentes necessidades da produção de aço em fornos elétricos a arco, há três tipos: o forno elétrico a arco e o forno elétrico a arco. RP, HP e UHP eletrodos de grafite.

 

Os eletrodos de grafite funcionam com forno a arco

Um forno elétrico a arco (EAF) é um tipo de forno que usa eletrodos de grafite para gerar um arco elétrico para derreter sucata metálica. O EAF consiste em um invólucro cilíndrico de aço revestido com materiais refratários.

A parte inferior do forno é composta por uma plataforma basculante, que pode se inclinar para despejar o metal fundido. Os trabalhadores inserem eletrodos de grafite no forno por meio de orifícios na parte superior e conectá-los a uma fonte de alimentação.

Os eletrodos de grafite funcionam com forno a arco

Quando os trabalhadores ligam a energia, é gerado um arco elétrico, que aquece a sucata e a derrete. Os trabalhadores despejam o metal derretido do forno e o fundem nos formatos desejados.

O processo consome os eletrodos, e os trabalhadores precisam substituí-los periodicamente. Os EAFs são comumente usados para reciclar sucata de aço e também são usados na produção de aço especial.

Conclusão

Eletrodos de grafite são usados em fornos elétricos a arco (eaf) de corrente contínua ou alternada para criar um arco quando a corrente passa por ele. Convertem energia elétrica em calor para fundir sucata de aço ou metal.

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