Trecho do relatório de estágio de um aluno do SENAI - Nadir Dias de Figueiredo.
Curso técnico em Metalurgia.
Para a
produção da liga
ASTM 110 (quando tarugo), o
profissional da preparação
de cargas, com o auxílio
de uma pá
- carregadeira da
Caterpillar enche as caixas
de carga com
a sucata de
Cobre de 1°,
que se refere
à materiais de
Cobre (cabos, fios e barras) isentos
de óleo e
graxa, bem como isenção
de partes estanhadas.
Em seguida,
com a ponte
rolante, o preparador
de cargas pesa
as caixas cheias de
Cobre de 1°,
descontando o peso
da caixa vazia
e anota na
ficha de carga (que é um documento onde indica o que
foi carregado no forno e a quantidade).
Nota: O
motivo de se
usar material com
pouca graxa ou
óleo nessa liga,
é para evitar
a formação de
bolhas resultantes dos
Hidrocarbonetos.
O profissional
de fundição, com o auxílio
da ponte rolante
leva a caixa
de cargas até o
carregador, que é
uma plataforma de
aço, onde a mesma é
aberta para que seja
despejado o material.
Em seguida, o
profissional do forno
com o auxílio de
um rastelo puxa
o material para
dentro de um
cilindro que alimenta o
forno lateralmente através
de um pistão
hidráulico.
Nota: Cada
tempo total de
ciclo de carga
varia em função
da forma e proveniência do
material, devido às
densidades aparentes serem
diferentes, como exemplo para
esse caso podemos
citar sucata de
Cobre picotada e
sucata de Cobre prensada.
Por ser
um forno de
fusão à fogo,
para nosso material
o melhor combustível
a se utilizar é
o Querosene sustentado
pelo Oxigênio.
Estando o
forno pré -
aquecido e carregado,
são colocadas baixas
vazões de Oxigênio e
Querosene no maçarico,
para queimar óleos,
graxas, possíveis plásticos ou
papéis e outros,
quando o operador
notar que o
material parou de exalar
fumaça (resultado da queima do
Enxofre e outras impurezas), é dado
início ao processo de
fusão do Cobre,
com vazões de
Querosene e Oxigênio
definidas e com o
forno rodando. Nessa
etapa ocorre grande
oxidação do banho,
o que vai ajudar
a remover impurezas
usuais como Pb
e Sn.
O Cobre
funde à 1.083° C,
e sua fusão
nessas condições varia
entre 50 minutos e
uma hora.
Chegado o
resultado da análise
química, onde consta
o teor de
Oxigênio, seguimos para a etapa de
tratamento para redução
do teor de
Oxigênio no Cobre líquido.
Esse tratamento consiste
em introduzir pontaletes
de Eucalipto recém -
cortados no banho
de Cobre. A
quantidade de pontaletes
de eucalipto à ser
colocada é em
função das ppm
de Oxigênio contidas
no banho.
O Oxigênio
contido no banho,
enquanto os pontaletes
fornecem energia e
geram uma forte reação
exotérmica, liga preferencialmente com
o Carbono contido
na madeira e aos
elementos da seiva,
gerando CO, H2O e
outros que volatilizam
e reduzem o teor
de Oxigênio no
metal líquido.
Nota: é
muito importante para o tratamento,
que os pontaletes
tenham sido cortados no
máximo há duas
semanas, pois à partir
desse período, a
seiva começa a secar
e não produz
o efeito desejado,
colocados apenas os pré
– definidos pela análise
química.
Estando a
carga completamente fundida,
o profissional do
forno deve remover toda
a escória que
se formou resultante
de Óxidos e
impurezas menos densas que
o Cobre.
Com o
auxílio de uma
espécie de rodo
que é introduzido
ao forno rotativo lateralmente, a
escória é removida
e colocada em
uma caixa.
Nota: A
quantidade de escória
varia em função
da proveniência da
sucata fundida. Quanto mais
limpa a sucata,
menos escória vamos
ter.
Com um
amostrim previamente pintado
com fosfato tricálcio
(caulim), são retiradas duas
amostras do metal
líquido.
Uma é
resfriada em água
e enviada ao
laboratório químico para
análise do Oxigênio presente
no metal. A
outra, enquanto rubra,
é forjada à
uma expessura de, em
média, 8 mm.
Com o auxílio
de uma talhadeira
e uma marreta,
é feito um pequeno
entalhe no centro
da mesma. A
amostra é dobrada
no sentido do lado
sem entalhe.
Caso hajam
trincas no entalhe,
podemos concluir que
temos altas ppm de
Oxigênio no Cobre.
Caso não hajam
trincas, é sinal
de baixas ppm
de Oxigênio no
Cobre.
Nota: o
Oxigênio ligado ao
Cobre, forma uma
fase frágil, o
que provoca trincas durante o
forjamento e/ou outras
conformações.
É retirada
uma nova amostra
com outro amostrim,
também previamente pintado com
caulim, amostra essa
para se revelar
em análise química
o quanto se
elevou o teor
de Oxigênio na
transferência do banho
do forno de
fusão para o forno
de espera.
Caso as
ppm de O2
tenham excedido o
limite da liga,
é adicionada a liga
Cobre – Fósforo na forma
de grãos diretamente
no forno de
espera. A quantidade
à ser usada
também é em
função das ppm
de O2 e
o método é
satisfatório, pois o Oxigênio
liga preferencialmente ao
Fósforo do que
ao Cobre. Caso
seja realmente necessário esse
tratamento, após o
mesmo é retirada
mais uma amostra para
confirmação do teor
de Oxigênio. Caso
seja confirmado o enquadramento do
Oxigênio na liga,
seguimos para o
vazamento.
Escorificado, refinado
e à uma
temperatura x acima
do ponto de
fusão, o Cobre é
transferido para um
forno de espera
à indução da Inductoterm através
de uma bica de
vazamento.
A temperatura
é estabilizada à um patamar
ao qual é
o mais recomendado
para vazamento em uma
lingoteira de puxada
semi - contínua de resfriamento
à água.
Nota: o
motivo de se transferir o
Cobre para o
forno de espera
com um superaquecimento é
para que o
metal não solidifique
ao entrar em
contato com a bica
de transferência.
Estando na
especificação química e na temperatura
adequada, é basculado
o forno de espera
na lingoteira, lingoteira
essa provida de
uma máquina de vazamento
para lingotamento semi – contínuo, que
consiste em puxar
o produto na mesma
velocidade em que
ele é solidificado.
Um cuidado
importante para esse
caso, é cobrir
a bica com
negro de fumo enquanto
o metal é transferido do
forno para a
lingoteira para evitar
a incorporação de gases
no produto fundido.
Seguido corretamente
o processo e
tendo também boas
condições de todos
os equipamentos, temos produtos
de excelente qualidade,
isto é, livres
de trincas, bolhas, inclusões,
com impurezas dentro
da faixa especificada
e sem demais deformidades e não
- conformidades.
Tendo o
produto fundido todas
as condições supra – citadas, o
mesmo não deve apresentar problemas
quando conformado.
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