December 11, 2025
Ao discutir os processos modernos de fabricação de aço, fornos elétricos a arco (EAFs) e fornos panela (LFs) são frequentemente comparados. Ambos desempenham papéis cruciais na produção de aço, mas diferem significativamente em suas funções, aplicações e avanços tecnológicos. Este artigo explora as diferenças entre fornos elétricos a arco e fornos panela, destacando suas características únicas e contribuições para a indústria siderúrgica.
Um forno elétrico a arco é um forno elétrico que utiliza o calor intenso gerado por um arco de eletrodo para fundir minérios e metais. Quando a descarga de gás forma um arco, a energia se torna altamente concentrada, com temperaturas na zona do arco excedendo 3000 ℃. Para a fusão de metais, os EAFs oferecem maior flexibilidade do que outros fornos de fabricação de aço. Eles podem remover efetivamente impurezas como enxofre e fósforo, e a temperatura do forno é facilmente controlável. Além disso, os EAFs ocupam uma área relativamente pequena, tornando-os adequados para a fusão de aço de liga de alta qualidade.
Com os avanços nos equipamentos e na tecnologia de fusão dos EAFs, juntamente com o desenvolvimento da indústria de energia elétrica, o custo da fabricação de aço em EAFs diminuiu constantemente. Como resultado, os EAFs agora são usados não apenas para produzir aço de liga, mas também para fabricar grandes quantidades de aço carbono comum. Sua participação no volume total de aço produzido pelos principais países industrializados continua a aumentar.
A evolução da moderna tecnologia de fusão em EAFs acompanhou os tempos. Das décadas de 1960 a 1970, o foco foi o desenvolvimento de fontes de alimentação de ultra-alta potência e tecnologias relacionadas. Fornos de arco de alta potência (HP) e fornos de arco de ultra-alta potência (UHP) surgiram, distinguindo-se dos fornos de arco de potência comum (RP) por sua maior capacidade de transformador por tonelada de capacidade do forno. Essa tendência continuou nos últimos anos, levando a um aumento significativo na entrada de energia térmica por unidade de tempo, tempos de fusão mais curtos, capacidade de produção aprimorada, redução do consumo de eletrodos, minimização da perda de calor e menor consumo de energia elétrica. Consequentemente, a capacidade de produção aumentou ainda mais e os custos foram substancialmente reduzidos.
Tecnologias como operação de arco longo de alta pressão, paredes e tampas de forno refrigeradas a água, tecnologia de escória de espuma e o uso de fontes de calor externas para fusão foram amplamente adotadas. Além disso, a refinação em panela e as práticas aprimoradas de consumo de oxigênio foram implementadas. Na década de 1980, o desenvolvimento das tecnologias LF e EBT marcou a maturação do moderno processo de fabricação de aço em EAFs, que combina a fusão em EAFs com a refinação externa. Desde então, o foco mudou do uso de fontes de alimentação CC ou CA para o aproveitamento da combustão secundária e do calor sensível dos gases de combustão para o pré-aquecimento de sucata de aço. Vários tipos de EAFs modernos foram desenvolvidos, apresentando diferentes métodos de pré-aquecimento de sucata de aço, incluindo pré-aquecimento em cesto, fornos de chaminé com garras de suporte, EAFs de dupla concha e EAFs Consteel. Os equipamentos e a tecnologia de produção dos EAFs continuam a evoluir.
Um forno panela é um tipo independente de forno que serve a múltiplas tarefas de refino, além de simplesmente fornecer aço líquido semiacabado para fornos de fusão primários. Ele opera como uma tecnologia de refino externo que utiliza aquecimento por arco em condições de vácuo. O aço líquido inicialmente fundido de fornos gerais de fabricação de aço (como EAFs, fornos de soleira e conversores) é transferido para uma panela especial para refino. Essa tecnologia foi desenvolvida pela Japan Datong Steel Co., Ltd. em 1971, com base em estudos de várias tecnologias e equipamentos de refino, incluindo ASEA-SKF, VAD, VOD e outros. Ele aproveita as experiências maduras de outros métodos de refino, evitando suas dificuldades.
Os fornos panela são equipamentos metalúrgicos vitais usados para refinar aço líquido produzido em fornos de fusão primários. Eles podem ajustar a temperatura do aço líquido, amortecer o processo e atender aos requisitos de lingotamento contínuo e laminação contínua. Como um dos principais tipos de equipamentos para refino externo, os fornos panela oferecem várias funções principais:
Aumento de Temperatura e Preservação de Calor: O aço líquido é aquecido por um arco elétrico para obter nova energia térmica, permitindo a adição de liga e o ajuste da composição durante o refino em panela. Escória também pode ser adicionada para facilitar a dessulfuração profunda e a desoxidação do aço líquido. Além disso, a temperatura de abertura do aço líquido necessária para o lingotamento contínuo pode ser garantida, melhorando a qualidade das placas de lingote seco.
Função de Agitação com Argônio: Argônio é soprado no aço líquido através de tijolos permeáveis instalados na parte inferior da panela, proporcionando um certo efeito de agitação.
Função de Degasagem a Vácuo: Depois que a panela é içada para um tanque de vácuo, uma bomba de jato de vapor é usada para degasagem a vácuo, enquanto argônio é soprado na parte inferior da panela para agitar o aço líquido. Este processo remove o conteúdo de hidrogênio e nitrogênio do aço líquido e reduz ainda mais o conteúdo de oxigênio e enxofre, resultando em aço líquido de alta pureza e alto desempenho.
Para toda a empresa, a aplicação de um forno panela pode, no mínimo, aumentar os seguintes benefícios: acelera o ritmo de produção e melhora a eficiência geral da produção metalúrgica. Os fornos panela são amplamente utilizados em indústrias como aço e metalurgia.
Em conclusão, embora os fornos elétricos a arco e os fornos panela desempenhem papéis essenciais na fabricação de aço, eles diferem significativamente em suas funções e avanços tecnológicos. Os EAFs são usados principalmente para fusão primária, oferecendo flexibilidade e eficiência na produção de metal. Em contraste, os fornos panela se concentram no refino de aço líquido, aprimorando sua qualidade e atendendo aos rigorosos requisitos dos processos de lingotamento e laminação contínuos. Juntas, essas tecnologias contribuem para o avanço e a eficiência da moderna indústria siderúrgica.
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