Vídeo "Horno eléctrico de arco"
Ventajas
de la fabricación de acero en HEA:
Se
puede fabricar cualquier acero, lo único que nos va a limitar es la
materia prima.
Acepta
todo tipo de cargas: chatarra, lingote de hierro, arrabio...
El
proceso de fusión se puede programar y automatizar.
Alta
eficiencia del proceso.
Los
componentes esenciales del horno eléctrico de arco son:
Cuba
del horno con dispositivo de colada.
Sistema
para volcar en la cuchara.
Paredes
con paneles refrigerados por agua.
Bóveda
refrigerada por agua, con un sistema giratorio que permita la
abertura total de la parte superior.
Brazos
portaelectrodos.
Sistema
de accionamiento hidráulico que mueva los electrodos a gran
velocidad para regular el arco eléctrico, manteniendo constante la
corriente.
Sistema
de cables flexibles y refrigerados por agua para transportar la
corriente eléctrica.
Transformador
que reciba corriente a alta tensión y la baje hasta el voltaje
necesario.
Agujero
en la bóveda que pueda captar los humos, éstos se conducirán
hasta la instalación de depuración.
La
cuba del horno será generalmente cilíndrica y va a estar cubierta
de refractario. El diámetro de esa cuba va a definir el peso de
colada. El tamaño puede oscilar desde unas pocas toneladas a 300, la
mayoría están entre 60 y 150 toneladas.
La
energía necesaria para fundir la chatarra de un horno medio es
superior a la que necesita un municipio de 80.000 habitantes, las
compañías eléctricas alimentarán las acerías con líneas de muy
alta tensión.
Marcha de
una colada:
La principal función es la fusión de la carga.
Suponiendo luego metalurgia secundaria, va a seguir estos pasos:
Las cestas de chatarra van a
incluir fundentes y agentes carbonosos.
Una vez llenado el horno, se conecta la corriente eléctrica y se inicia el
proceso de fusión. Además también se va a inyectar oxígeno para
facilitar la fusión.
La
chatarra que se mete, al fundirse ocupa mucho menos, por tanto,
podremos meter una segunda e incluso una tercera cesta de chatarra
conforme se va fundiendo.
Después
de la fusión, al inyectar oxígeno obtendremos FeO.
Si la escoria es básica, el P va a pasar a ella (defosforación).
El FeO de la escoria se va a reducir gracias a la
inyección de oxígeno y cok, para que se forme CO que irá a la
atmósfera y el Fe reducido pase al baño.
El proceso en los
hornos más actuales dura menos de 60min,
consumiendo 390Kwh, 30Nm^3 de O y 8kg de carbón por tonelada
de acero producida.
Optimización
energética:
En
el sistema de aspiración de humos, vamos a necesitar grandes
potencias de aspiración, la inversión en estos sistemas puede
alcanzar valores del mismo orden que el propio HEA. El calor se puede
escapar por estas instalaciones suponiendo pérdidas próximas al 25%
del total empleado en la fusión de chatarra.
Se
han desarrollado muchas aplicaciones con el objetivo de recuperar
parte de esa energía que se escapa, precalentando la chatarra cuando
está en las cestas.
La
importancia de la chatarra, como podemos ver, es muy significativa y
por tanto es crucial una buena elección de la misma.
