Análise do impacto do isolamento de materiais refratários cerâmicos nas tampas das calhas de transferência de metal sobre o comportamento térmico do metal líquido

Abstract

A fundição é um processo metalúrgico fundamental na fabricação em larga escala de materiais e produtos semiacabados na indústria metalúrgica. Com o avanço contínuo da tecnologia, este processo tem se tornado cada vez mais preciso e economicamente vantajoso em termos de produção. O objetivo do estudo é avaliar as perdas térmicas do ferro fundido cinzento durante seu transporte em calhas do forno de fusão para o forno de espera. Além disso, foi investigado soluções de material cerâmico para o isolamento das calhas e das tampas, com o intuito de reduzir as perdas térmicas tanto do ferro fundido quanto do refratário das calhas. Esta análise permitiu estabelecer uma correlação entre a eficiência térmica do isolamento das calhas de transferência e o consumo elevado de energia elétrica pelo forno, resultando em custos substanciais de produção. O procedimento experimental foi conduzido utilizando a metodologia Seis Sigma. Os resultados experimentais buscaram demonstrar melhorias significativas, incluindo a redução na perda térmica do ferro fundido em 15ºC durante todo o processo e no consumo de 45,26 kWh na energia elétrica no forno de espera.

A foundry is a fundamental metallurgical process in the large-scale manufacturing of materials and semi-finished products in the metallurgical industry. With the continuous advancement of technology, this process has become increasingly precise and economically advantageous in terms of production. The aim of the study is to evaluate the thermal losses of gray cast iron during its transportation in gutter from the melting furnace to the holding furnace. Additionally, ceramic material solutions for the insulation of gutter and covers were investigated in order to reduce thermal losses of both the cast iron and refractory material of the gutter. This analysis allowed for establishing a correlation between the thermal efficiency of the transfer gutter insulation and the high electricity consumption by the furnace, resulting in substantial production costs. The experimental procedure was conducted using the Six Sigma methodology. The experimental results sought to demonstrate significant improvements, including a 15°C reduction in thermal loss of cast iron throughout the process and a 45.26 kWh reduction in electricity consumption in the holding furnace.