Fornos de cadinho

Cadinho · Calor · Metal fundido

Fornos de cadinho usados Fusão e manutenção da temperatura Modelos basculantes e de concha

O metal permanece no interior do cadinho. O forno fornece calor controlado.

Os fornos de cadinho são fornos de fusão ou de manutenção em que o metal é contido num cadinho separado ou instalado de forma permanente. São utilizados em fundições de fundição sob pressão, fundições de fundição por gravidade, fundições de areia e outras operações de processamento de metais. O forno e o cadinho devem ser avaliados como um sistema completo.

Função: Fusão, manutenção ou uma combinação de ambas as funções

Concepção Forno de colada fixo ou forno de cadinho basculante

Aquecimento Elétrico, a gás ou a óleo

Metal Por exemplo, alumínio, latão, zinco, chumbo ou estanho

Um forno de cadinho é constituído por várias camadas termicamente interligadas

O desempenho alcançável não depende apenas de um único componente. A estrutura do forno, o isolamento, o sistema de aquecimento, o cadinho e o metal fundido formam um sistema térmico interligado.

Estrutura exterior

Caixa do forno e estrutura de suporte A estrutura de aço, o quadro, as portas, a tampa, os suportes e, nos fornos basculantes, o sistema de rolamentos suportam todos os componentes térmicos e mecânicos. A deformação e a corrosão podem afetar a reutilização segura.

Proteção térmica

Revestimento refratário e isolamento O revestimento protege o corpo do forno e limita a perda de calor. Fissuras, áreas danificadas, juntas encolhidas e zonas sobreaquecidas devem ser avaliadas por profissionais antes da remontagem.

Entrada de energia

Queimadores ou elementos de aquecimento elétricos O calor é introduzido na câmara do forno através das chamas dos queimadores, dos elementos de aquecimento ou de outros sistemas de aquecimento, sendo depois transferido para o cadinho.

Recipiente metálico

Cadinho e suporte do cadinho O cadinho contém o metal fundido. O seu material, espessura da parede, dimensões, disposição do suporte, rebordo e carga admissível devem ser adequados à liga e ao forno.

Meio de processo

Metal fundido dentro da faixa de trabalho A quantidade de metal, a temperatura, o tempo de manutenção, a sequência de reabastecimento e o intervalo de retirada determinam a carga térmica e mecânica efetiva sobre o sistema.

Inclinação ou concha?

O método de retirada do metal influencia a construção do forno, os requisitos de espaço, o sistema de controlo e a transferência para o processo de fundição a jusante. Design 01

Projeto 01

Forno basculante

Num forno de cadinho basculante, o corpo do forno e o cadinho são inclinados de forma controlada para a remoção do metal. O metal fundido flui através de uma área de vazamento definida para um cadinho, um canal de vazamento ou um sistema de transporte a jusante.

Retirada do metal Através da inclinação controlada de todo o sistema do forno.

Sistema de acionamento Hidráulico, elétrico ou mecânico, dependendo do projeto.

Pontos de inspeção Rolamentos, eixo de inclinação, acionamento, posições finais, bocal e movimento de retorno.

Concepção 02

Forno de colada

Um forno de colada fixo mantém o metal numa posição fixa . O metal é retirado manualmente ou automaticamente utilizando uma concha, um dispositivo de dosagem ou um robô.

Retirada do metal Através de uma superfície de banho acessível ou de uma abertura definida.

Integração Colheria manual, robô, dispositivo de dosagem ou concha de transporte.

Pontos de inspeção Altura de trabalho, abertura, tampa, acessibilidade e nível do banho.

O material do cadinho deve ser compatível com a liga e o método de funcionamento

Um forno tecnicamente adequado só pode funcionar com um cadinho apropriado. O material, a geometria, as variações de temperatura, a exposição química e a carga mecânica devem ser considerados em conjunto.

Grupo de cadinhos Carboneto de silício Utilizado em várias aplicações de fusão e manutenção da temperatura. A condutividade térmica, o comportamento à oxidação, a taxa de aquecimento e a liga metálica admissível devem ser verificados para o projeto específico .

Grupo de cadinhos Grafite e materiais de argila-grafite Diferentes misturas e processos de fabrico produzem diferentes propriedades térmicas e mecânicas. O tipo de cadinho e o funcionamento do forno devem ser coordenados.

Grupo de cadinhos Ferro fundido e materiais fundidos especiais Os cadinhos metálicos podem ser utilizados para ligas selecionadas e aplicações de manutenção de temperatura. O estado das paredes, a corrosão, as fissuras e a compatibilidade dos materiais são especialmente importantes.

Grupo de cadinhos Aço e chapa de aço São utilizadas construções em aço soldado ou fundido para aplicações específicas . As costuras de soldadura, a espessura das paredes, a distorção e a interação com o metal fundido pretendido devem ser avaliadas.

A aprovação específica de um material de cadinho depende da liga, da temperatura de funcionamento, do fabricante do forno, do método de aquecimento e dos requisitos do fabricante do cadinho.

A capacidade de retenção e o desempenho de fusão não são a mesma coisa

O volume do cadinho descreve o conteúdo de metal possível. O desempenho real de fusão depende também do sistema de aquecimento, do material de carga, da temperatura, das perdas de calor e da sequência de carregamento.

A procura de metal e o ritmo de produção determinam o tamanho adequado do forno.

Banho de trabalho

Quantidade de metal utilizável O conteúdo total, o nível máximo de enchimento permitido, o nível mínimo de enchimento e o volume do banho efetivamente utilizável devem ser documentados separadamente.

Desempenho de fusão

Quantidade de metal por hora O desempenho real depende da temperatura inicial, do tamanho da carga, da liga, da capacidade de aquecimento, do estado do cadinho e do método de operação.

Necessidade de retenção

Compensar as perdas de temperatura As aberturas da tampa, a remoção de metal, o reabastecimento, o isolamento e os períodos de inatividade influenciam a capacidade de manutenção necessária.

Perfil da carga

Lotes pequenos ou produção contínua As mudanças de matriz, as pausas, o funcionamento por turnos e a retirada flutuante de metal devem ser incluídas no planeamento do desempenho e da capacidade .

Reserva

Capacidade suficiente sem sobredimensionamento desnecessário Uma reserva adequada contribui para um funcionamento estável. Um forno significativamente sobredimensionado pode, no entanto, causar perdas de calor adicionais, tempos de manutenção prolongados e maiores necessidades de espaço.

O sistema de aquecimento determina a ligação energética e a transferência de calor

A infraestrutura disponível, o desempenho exigido e o método de funcionamento influenciam a escolha do sistema de aquecimento que é técnica e economicamente adequado.

Elétrico

Aquecimento por resistência com zonas de aquecimento controláveis Os elementos de aquecimento elétricos transferem calor através da câmara do forno para o cadinho. A carga ligada, a tensão de funcionamento, os elementos de aquecimento, os contactores, os módulos de potência, o controlo por zonas e a capacidade elétrica disponível devem ser verificados.

Gás

Aquecimento por queimador de gás para operações de fusão e manutençãoda temperatura O tipo de gás, a pressão de alimentação, a capacidade do queimador, o percurso da chama, o ventilador, o circuito de gás, o percurso dos gases de escape e o sistema de controlo de segurança devem ser compatíveis com a nova localização.

Óleo

Aquecimento a combustível com um sistema de abastecimento de óleo Os fornos de cadinho a óleo requerem um abastecimento de combustível adequado, um sistema de controlo do queimador, um percurso de escape e uma estrutura de manutenção adequados. Bicos, bombas, tubagens e ajuste da combustão são pontos de inspeção importantes.

A liga pretendida determina a configuração completa do forno

A utilização anterior de um forno é uma indicação importante, mas não constitutes uma aprovação automática para outra liga. O cadinho, o revestimento, a gama de temperaturas e os componentes em contacto com o metal devem ser reavaliados.

Ligas de alumínio Os fornos de cadinho de alumínio são utilizados para fundir e manter a temperatura de diferentes ligas de fundição. A procura de metal, a temperatura, o tipo de cadinho e os requisitos de limpeza devem corresponder à produção.

Latão e ligas contendo cobre Temperaturas de funcionamento mais elevadas e cargas químicas diferentes impõem requisitos específicos ao cadinho, ao sistema de aquecimento, ao isolamento e à segurança no trabalho.

Ligas de zinco A gama de temperaturas, o material do cadinho e o método de remoção do metal devem ser coordenados com a aplicação específica. A contaminação e os longos tempos de manutenção devem ser controlados.

Ligas de chumbo e estanho Mesmo a temperaturas de fusão mais baixas, o material do cadinho, o sistema de extração, a segurança no trabalho e os requisitos metalúrgicos devem ser tidos em conta.

Que dados técnicos determinam a adequação?

O fabricante e o ano de fabrico fornecem apenas uma classificação inicial. A configuração real, as condições de funcionamento e a ligação completa entre o forno, o cadinho, o abastecimento de metal e o processo de fundição são decisivos.

Aplicação

Fusão, manutenção em temperatura ou operação combinada A função principal influencia a capacidade de aquecimento, o volume de retenção, a sequência de carregamento, o sistema de controlo e a reserva de produção necessária.

Liga

Tipo de metal e temperatura de funcionamento A liga e a temperatura determinam os requisitos relativos ao cadinho, revestimento, sistema de aquecimento, sistemas de proteção e componentes em contacto com o metal.

Capacidade

Capacidade total e volume útil do banho A capacidade nominal, o banho de trabalho, o nível mínimo de enchimento e a demanda real de metal por turno devem ser comparados.

Crisol

Material, tipo e dimensões O diâmetro exterior, a altura, a espessura da parede, a forma da borda, a base, o fabricante e a carga admissível devem corresponder ao suporte do cadinho do forno .

Desempenho

Capacidade de aquecimento e fusão A carga conectada ou a capacidade do queimador devem cobrir os requisitos previstos de fusão e manutenção da temperatura em condições realistas.

Temperatura

Intervalo de funcionamento e controlo Os termopares, os pontos de medição, as zonas de aquecimento, a precisão do controlo, os valores-limite e a proteção contra sobreaquecimento devem ser inspecionados na íntegra.

Carregamento

Abertura de carregamento e altura de carga As dimensões do material, o peso da carga, a abertura da tampa, a grua, o equipamento de elevação ou o sistema de carregamento existente devem corresponder ao fluxo de material previsto.

Retirada

Inclinação, concha ou transferência automatizada A altura de vazamento, a abertura da concha, o ângulo de inclinação, a posição da concha e a ligação ao equipamento de fundição a jusante devem ser medidos.

Instalação

Dimensões, peso e fundação Registe as dimensões externas, o peso operacional, as áreas de manutenção, as cargas de fundação, a distância ao solo e as rotas de transporte no novo local.

Sistema de controlo

Armário elétrico, operação e interfaces O controlo de temperatura, o controlo do queimador, o controlo de inclinação, as posições finais, as mensagens de avaria e o circuito de segurança devem corresponder ao novo sistema.

O cadinho é um componente sujeito a desgaste com grande importância para o processo

O estado, a instalação e o método de funcionamento do cadinho influenciam a segurança operacional, a transferência de calor e a qualidade do metal. Por isso, deve ser definido um plano de substituição antes do colocação em funcionamento.

Inspecione o estado do cadinho Registe o estado da superfície, da borda, da base, da espessura da parede, de fissuras, de oxidação, de erosão e de reparações visíveis. Um cadinho usado não deve ser utilizado sem uma avaliação por um profissional.

Verifique a disposição dos suportes O bloco do cadinho, a base, os espaçadores, os suportes e a folga de expansão devem permitir uma instalação estável sem tensões excessivas.

Respeite os requisitos de aquecimento Alterações de temperatura excessivamente rápidas ou irregulares podem exercer uma forte tensão no cadinho. As curvas de aquecimento e as instruções do fabricante devem fazer parte do processo de colocação em serviço.

Utilize ferramentas adequadas As ferramentas de carregamento, as conchas e o equipamento de limpeza não devem exercer tensão mecânica desnecessária na borda ou na parede interna do cadinho.

Mantenha um cadinho de substituição disponível A designação do tipo, as dimensões, o prazo de entrega, a aprovação da liga e os acessórios de instalação necessários devem ser esclarecidos antes de o início da produção.

Inspeção técnica de um forno de cadinho usado

Uma avaliação significativa do estado abrange mais do que um teste funcional. O sistema mecânico, o estado térmico, o suporte do cadinho, o sistema de controlo, o equipamento de segurança e o âmbito real do fornecimento devem ser documentados.

Área de inspeção Caixa do forno e estrutura de aço Inspecione a estrutura, as portas, as tampas, as dobradiças, os suportes, os invólucros e as áreas afetadas por corrosão ou deformação térmica.

Área de inspeção Revestimento refratário e isolamento Registe fissuras, áreas danificadas, juntas, danos causados pelo calor e o estado do suporte do cadinho. Avalie profissionalmente quaisquer possíveis necessidades de renovação.

Área de inspeção Aquecimento elétrico Verifique os elementos de aquecimento, as ligações, o estado do isolamento, o consumo de corrente, os contactores, os módulos de potência e o controlo de zona em condições de teste adequadas.

Área de inspeção Queimadores e abastecimento de combustível Inspecione o queimador, a ignição, a monitorização da chama, o soprador, as válvulas, o controlo de pressão, a estanqueidade e o sistema de controlo de segurança.

Área de inspeção Mecanismo de inclinação Teste os rolamentos, eixos, caixa de velocidades, sistema hidráulico, cilindros, motor, posições finais e movimento de retorno controlado com uma carga adequada.

Área de inspeção Medição da temperatura Verifique os termopares, os tubos de proteção, os visores, os valores-alvo, a resposta de controlo, os valores-limite e a proteção contra sobretemperatura.

Área de inspeção Equipamento de segurança Avalie as coberturas de proteção, o paragem de emergência, os bloqueios, o desligamento do queimador, o desbloqueio da inclinação e as funções de paragem segura.

Área de inspeção Documentação e acessórios Registe de forma clara os esquemas elétricos, a documentação do queimador, as instruções de utilização, os dados do cadinho, as peças sobressalentes, as ferramentas de carregamento e as ligações.

A reutilização começa antes da desmontagem

Os fornos de cadinho são sistemas pesados e sujeitos a tensões térmicas. Uma implementação bem-sucedida requer que todas as interfaces, tanto na localização anterior como na nova, sejam documentadas.

Aplicação

Definir a liga e a procura de metal O tipo de metal, o desempenho de fusão, o banho de trabalho, o perfil do turno, a quantidade retirada e o processo de fundição constituem a base da seleção.

Levantamento

Documentar o forno, o cadinho e as ligações Registar de forma exaustiva as dimensões, o peso, o sistema de aquecimento, o sistema de exaustão, o equipamento elétrico, o abastecimento de gás ou óleo, a fundação, o tipo de cadinho e os acessórios.

Desmontagem

Prepare o sistema para transporte Remova os resíduos de metal, desligue o fornecimento de energia, proteja o cadinho e os componentes sensíveis e identifique claramente os conjuntos desmontados .

Instalação

Coordenar a fundação e a área de trabalho Integrar o espaço de manutenção, o percurso de carregamento, a remoção de metal, a área de inclinação, a altura de trabalho e as distâncias de segurança no novo layout.

Colocação em funcionamento

Aqueça e teste o forno de forma controlada Teste a instalação do cadinho, a curva de aquecimento, o controlo de temperatura, o queimador ou sistema de aquecimento, as funções de segurança e a remoção do metal, passo a passo.

Fornos de cadinho usados de vários fabricantes

Dependendo da disponibilidade, a gama pode incluir fornos de manutenção estacionários, fornos combinados de fusão e manutenção e fornos de cadinho basculantes com diferentes sistemas de aquecimento e capacidades.

Fabricante HORMESA

Fabricante Stoetek

Fabricante: LAC

Fabricante Norgpol

Fabricante: 3M Forni Industrial

Fabricante Morgan

Fabricante: Striko Westofen

A disponibilidade, o fabricante, o ano de fabrico, a capacidade, o tipo de cadinho, o método de aquecimento e o âmbito do fornecimento podem sofrer alterações a qualquer momento. As informações constantes da ficha de cada máquina são as que fazem fé.

Equipamento adicional para fornos destinado ao abastecimento de metal e fundições

Os fornos de cadinho podem ser utilizados como sistemas individuais ou como parte de um sistema de abastecimento de metal de maior dimensão. Dependendo da produção, poderá ser necessário equipamento adicional de fusão, dosagem ou reciclagem.

Fornos usados Visão geral dos fornos de fusão, dosagem, cadinho, reciclagem, indução e para fins especiais. Ver visão geral →

Fornos de fusão Sistemas para a fusão e fornecimento de grandes quantidades de metal fundido. metal. Ver categoria →

Fornos de dosagem Manutenção e dosagem reprodutível de metal fundido de alumínio ou magnésio. metal. Ver categoria →

Fornos de reciclagem de alumínio Sistemas para a refundição de sucata de alumínio, aparas e material de retorno. Ver categoria →

Fornos de indução Sistemas de fornos elétricos para fusão e manutenção da temperatura através de indução eletromagnética. Ver categoria →

Outros fornos Sistemas de fornos adicionais para ligas especiais e processos térmicos industriais. Ver categoria →

Recondicionamento de fornos Inspeção técnica, reparação, revestimento refratário e adaptação de sistemas de fornos usados. Ver serviço →

Comprar ou vender fornos de cadinho usados

A FISS apoia a procura de um forno de cadinho adequado e a sua definição técnica com base na liga, aplicação, capacidade de retenção, desempenho de fusão, material do cadinho, sistema de aquecimento, método de remoção do metal, instalação e fornecimento de energia disponível. Se não houver atualmente nenhum forno adequado listado, a FISS pode realizar uma pesquisa específica através da sua rede internacional para encontrar uma solução adequada.

Na venda de equipamento, a FISS presta apoio na avaliação do estado, na documentação técnica, no planeamento da desmontagem e na comercialização internacional de fornos de cadinho individuais e de sistemas completos de fundição. Para além da intermediação e da comercialização internacional, a compra direta pela FISS também pode ser uma opção, dependendo do projeto.

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