Ambiente e Condições Operacionais de Fornos Elétricos a Arco

Ambiente e Condições de Operação de Fornos Elétricos a Arco

Fornos elétricos a arco (EAFs) empregados para fusão geralmente operam em três estágios característicos distintos:

1.  Estágio de Fusão: No início, os materiais de carga sólida são fundidos. Esta fase tem a maior demanda de energia de todo o ciclo.

2.  Estágio Inicial de Refino e Aquecimento: Este estágio segue a fusão primária.

3.  Período de Refino: Durante este estágio, a entrada de energia é principalmente necessária para compensar as perdas térmicas e manter o processo.

Um forno elétrico a arco CA típico tem um ciclo de fusão que varia de aproximadamente 3 a 8 horas. Essa duração depende de fatores como os parâmetros do circuito de alimentação, a capacidade do forno e o processo de fusão específico. O período de fusão em si dura cerca de 0,5 a 2 horas. Durante esse tempo, o forno atua como uma carga de impacto trifásica altamente desequilibrada, com corrente extremamente instável e consumo substancial de energia, representando aproximadamente 60% a 70% da energia total utilizada. Em contraste, durante os períodos de refino de oxidação e redução, as flutuações de tensão e o consumo de energia são significativamente reduzidos.

O comportamento operacional de um forno elétrico a arco durante a fusão de sucata metálica é caracterizado por:

   Extinção e reignição frequentes do arco no início da fusão.

   Flutuações contínuas do arco durante todo o período de fusão, levando a variações de corrente bruscas e rápidas.

   Ocorrência de curtos-circuitos devido ao colapso do material carregado.

O fator de potência no ponto de operação de um circuito de forno elétrico a arco padrão normalmente varia de 0,8 a 0,85. Para fornos elétricos a arco de alta potência, esse valor é frequentemente menor, entre 0,7 e 0,8. Um fator de potência mais baixo inerentemente resulta em menor eficiência energética para a operação do forno.

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