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FF OO RR NN OO SS CC UU BB II LL ÔÔ No Brasil, a fundição de Ferro Fundido em geral está baseada em Fornos Cubilô.

Até pouco tempo atrás este tipo de forno não possuía competidor, não só pelo reduzido investimento, como pelo baixo custo do material produzido; além que deve se considerar a alta capacidade de produção do Forno Cubilô, principalmente se usado em duplex. O Cubilô é um forno vertical feito de chapa de aço, revestida (internamente) de tijolos refratários; a parte superior é aberta e o fundo consta de um par de portas de ferro fundido cuja finalidade é permitir a remoção do coque não consumido e do metal não fundido após cada corrida. Aproximadamente a 5 cm (10 a 15 cm), está colocada a bica de vazamento e o espaço entre o fundo e a bica é coberta com areia de moldagem assentada em rampa a fim de permitir o fácil escoamento do metal. Mais acima, geralmente do lado oposto, é colocada a bica de escória, numa altura tal que permita formar um reservatório para o metal líquido; esse reservatório constitue o cadinho do forno, cuja altura dependerá do tipo de trabalho; se a fundição for de peças leves, exigindo ininterruptamente pequenas quantidades de metal, a altura pode ser pequena; ao contrário tratando-se de peças pesadas em que é conveniente o armazenamento de maior quantidade de metal, então a altura do cadinho deve ser grande. Acima do cadinho, envolvendo o cubilô, está situada a caixa de vento, onde o ar, enviado por um ventilador, penetra por aberturas chamadas ventaneiras, praticadas na carcaça (chapa e refratário) do forno, chocando-se com a cama de coque. Segundo certos autores as ventaneiras são feitas circulares, enquanto outros preferem-nas retangulares. O plano das ventaneiras não deve estar a mais de 50 a 60 cm acima do fundo do forno, para evitar alta absorção de carbono.

O carregamento do forno é feito pela parte superior, através da porta de carga. A altura recomendada para esta porta é de 5 a 6 metros, para que sejam aproveitados os gases quentes ascendentes, para pré-aquecer a carga. Se o carregamento for manual, constroe-se na altura da porta de carga, uma plataforma, desnecessária para o caso de carregamento mecânico.

ZONAS DO FORNO CUBILÔ

1 – Zona de Fusão – está logo acima das ventaneiras, e sua altura é variável e em geral de 1 a 1,5 metro conforme as condições de marcha do forno. É a zona de mais alta temperatura do Cubilô, e de maior desgaste do refratário. A confecção do revestimento nessa zona pode ser feita ou com tijolos sílico aluminosos, ou silicosos, ou mesmo com mistura de materiais granulados.

2 – Zona de Cadinho – está situado logo abaixo das ventaneiras. É revestido com tijolos ácidos ou sílico-aluminosos, e este refratário é muito pouco sujeito a desgaste. A zona do ferro de escória e a de vazamento de Ferro, recebem peças especiais de tijolos perfurados, através dos quais se faz a retirada da escória e do metal líquido. Estas peças são trocadas com certa freqüência, e podem ter formatos diversos.

3 – Zona de Carga – está comprendida entre a porta de carga e a zona de fusão; é revestida com tijolos do mesmo tipo do cadinho, exceto na zona em frente e logo abaixo da porta, onde é comum a utilização de peças especiais de ferro para a proteção das paredes, contra o desgaste excessivo ocasionado pelas cargas metálicas que ao serem despejadas no interior do forno, atingem as paredes do cubilô

4 – Zona da Chaminé – é em geral revestida com parede fina, não superior a 114 mm. Sua duração é muito grande, não requerendo atenção especial.

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PREPARAÇÃO DO CUBILÔ

Inicia-se o preparo de cubilô, com a limpeza geral das escórias retidas internamente, e nos cubilôs mal operados, com limpeza das escórias das ventaneiras. Reconstroem-se as paredes corroídas, e deixa-se durante duas a três horas, o cubilô em secagem natural. Em seguida é fechada a porta inferior do forno, sobre ela é colocada uma cama de areia silicosa, em geral do tipo usado na moldagem de peças. Essa camada é aplicada com cuidado, principalmente na zona próxima às paredes refratárias. A forma dessa camada embora na grande maioria dos casos, seja feita com um leve declive, para o lado do bico de corrida, em algumas fundições, para evitar que as primeiras porções de metal frio acumulem na boca de fusão, é a inclinação feita no sentido oposto.

Sobre a soleira do forno, são colocados pedaços de madeira, e iniciado de modo lento um fogo, que secará o refratário recém-montado. Após uma hora, de fogo lento, é reforçado o aquecimento e depois de meia hora, é colocado um volume de coque igual ao peso de meia cama. Deixa-se o fogo atravessar o coque, e coloca-se nova carga, completando a cama. Com uma corrente, previamente preparada, contendo um peso na extremidade, com a marca da altura certa da cama, consegue-se medir exatamente em que posição se acha a superfície superior do coque carregado. Com pequenas correções adicionais, ou deixando a cama baixar por queima lenta, executa-se em sucessão a carga de metal, coque e fundentes, sobre essa cama, sobre a qual é despejada uma carga tripla de fundente para escorificar o coque da cama.

Com o advento da produção em massa, e com as demandas variáveis de metal, quer em quantidade quer em variedade, tornou-se imperativo um sistema de controle de operação do Cubilô, principalmente no que se refere ao volume de ar admitido no interior do forno. O peso de ar necessário para a operação de um cubilô é muito próximo ao peso de ferro carregado

VALORES ENERGÉTICOS DE DIVERSOS FORNOS DE FUSÃO

Tipo de Forno Fonte de energia Consumo p/ t Rendimento

Cubilô (ar frio) coque 150 kg 29 a 32 %

Cubilô (ar quente) coque 100 kg 38 a 45 %

A Arco elétrica 610-600 kW/h 59 a 65 %

Indução (B.F.) elétrica 590-630 kW/h 62 a 66 %

Indução (M.F.) elétrica 600-650 kW/h 60 a 65 %

Resistência c/ grafita elétrica 780/870 kW/h 45 a 50 % Bibliografia : Curso de Fundição (Associação Brasileira de Metais) Eng. Miguel Siegel

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