Horno de arco electrico
Páginas: 11 (2677 palabras)
Publicado: 26 de marzo de 2014
HORNO DE ARCO ELECTRICO
El Horno de Arco Eléctrico (Electric Arc Furnace) (EAF) es actualmente la forma más común de reciclar acero a partir de chatarra. Existe una amplia variedad de chatarra de acero, tanto en términos de composición (desde el acero al carbono hasta el acero altamente aleado para herramientas) como de geometría (desde una chapa de acero finamente triturada hasta grandesvigas). Mediante la fusión de la chatarra en el horno con la ayuda de electrodos y corriente eléctrica, un acero nuevo y funcional puede ser producido a partir de viejos productos. En lugar de utilizar nuevos recursos de materia prima, elementos de acero básicos y aleaciones valiosas pueden ser reutilizadas, lo que es beneficioso tanto desde un punto de vista económico como ambiental.
PRINCIPIODE FUNCIONAMIENTO
El calentamiento de materiales por arco eléctrico se realiza básicamente por el paso de la corriente eléctrica entre dos electrodos uno de los cuales puede ser la propia carga. Los campos principales de aplicación industrial del calentamiento por arco son:
La soldadura
Los hornos de fusión de metales
Los hornos de reducción de minerales
El elemento fundamental delequipo, desde el punto de vista de funcionamiento, es el transformador. Éste cambia la corriente de alta tensión y baja intensidad que llega a la planta a corriente de baja tensión y alta intensidad que resulta adecuada para aprovechar el efecto Joule en el calentamiento y fusión de la carga.
Existen tres tipos de hornos de arco:
Hornos de arco radiante
Hornos de arco sumergido
Hornos de arcopara fusión de acero
MATERIALES DE CARGA
Chatarra
Es el componente básico de la carga. Cualidades deseables son, entre otras:
Lo más gruesa y masiva posible. En este sentido la mejor puede ser la procedente de astilleros, desguace de buques, maquinaria, calderería pesada y ferrocarriles.
Son preferibles aceros al carbono o de muy baja aleación para acortar la duración oxidante de lascoladas y evitar problemas en la laminación derivados de la presencia de elementos trampa.
A pesar de lo anterior algunas chatarras (inoxidable, Hadfield…) pueden ser útiles para fabricar los mismos aceros.
Es favorable que estén limpias y libres de óxido, suciedad, pinturas, aceites, taladrinas, etc. En este sentido es preferible la chatarra desmenuzada a la compactada.
En las instalacionesantiguas la chatarra se carga fría porque no resulta fácil la implantación de equipos de precalentamiento. En las nuevas instalaciones se implantan hornos con sistemas de precalentamiento de chatarras mediante recuperación y aprovechamiento de los calores sensible y químico (postcombustión) de los gases de colada.
Prereducidos
Los prerreducidos (pellets, briquetas, hierro esponja) son losproductos obtenidos por reducción directa en estado sólido, mediante carbón o hidrocarburos, de minerales muy puros y lo más exentos posible de ganga. Ha de tenerse en cuenta que la ganga produce en la colada una escoria poco reactiva, viscosa y difícil de manipular.
Aportan la ventaja de que son hierro prácticamente puro exento de cualquier elemento contaminante o de aleación. Por ello supresencia en la carga es favorable como diluyente de elementos (Ni, Sn, Cu…) perjudiciales e imposibles de eliminar en las marchas de colada en acería.
Otros materiales de carga
A veces se carga arrabio o fundición (3-5 % de carbono) o carbón (preferiblemente coque) para aumentar el contenido de carbono que favorezca el “hervido” y la escoria espumosa.
Cuando el horno está situado en serie coninstalaciones de reducción directa en estado líquido (fusión reductora, Corex, D.I.O.S…) la fundición carburada producida puede formar parte de la carga adoptando los medios de transporte que sean necesarios.
Puede emplearse también arrabio producido en mini-horno alto como complemento o sustitución de los convertidores de siderurgia integral.
CALENTAMIENTO Y FUSIÓN
El calor que se...
El Horno de Arco Eléctrico (Electric Arc Furnace) (EAF) es actualmente la forma más común de reciclar acero a partir de chatarra. Existe una amplia variedad de chatarra de acero, tanto en términos de composición (desde el acero al carbono hasta el acero altamente aleado para herramientas) como de geometría (desde una chapa de acero finamente triturada hasta grandesvigas). Mediante la fusión de la chatarra en el horno con la ayuda de electrodos y corriente eléctrica, un acero nuevo y funcional puede ser producido a partir de viejos productos. En lugar de utilizar nuevos recursos de materia prima, elementos de acero básicos y aleaciones valiosas pueden ser reutilizadas, lo que es beneficioso tanto desde un punto de vista económico como ambiental.
PRINCIPIODE FUNCIONAMIENTO
El calentamiento de materiales por arco eléctrico se realiza básicamente por el paso de la corriente eléctrica entre dos electrodos uno de los cuales puede ser la propia carga. Los campos principales de aplicación industrial del calentamiento por arco son:
La soldadura
Los hornos de fusión de metales
Los hornos de reducción de minerales
El elemento fundamental delequipo, desde el punto de vista de funcionamiento, es el transformador. Éste cambia la corriente de alta tensión y baja intensidad que llega a la planta a corriente de baja tensión y alta intensidad que resulta adecuada para aprovechar el efecto Joule en el calentamiento y fusión de la carga.
Existen tres tipos de hornos de arco:
Hornos de arco radiante
Hornos de arco sumergido
Hornos de arcopara fusión de acero
MATERIALES DE CARGA
Chatarra
Es el componente básico de la carga. Cualidades deseables son, entre otras:
Lo más gruesa y masiva posible. En este sentido la mejor puede ser la procedente de astilleros, desguace de buques, maquinaria, calderería pesada y ferrocarriles.
Son preferibles aceros al carbono o de muy baja aleación para acortar la duración oxidante de lascoladas y evitar problemas en la laminación derivados de la presencia de elementos trampa.
A pesar de lo anterior algunas chatarras (inoxidable, Hadfield…) pueden ser útiles para fabricar los mismos aceros.
Es favorable que estén limpias y libres de óxido, suciedad, pinturas, aceites, taladrinas, etc. En este sentido es preferible la chatarra desmenuzada a la compactada.
En las instalacionesantiguas la chatarra se carga fría porque no resulta fácil la implantación de equipos de precalentamiento. En las nuevas instalaciones se implantan hornos con sistemas de precalentamiento de chatarras mediante recuperación y aprovechamiento de los calores sensible y químico (postcombustión) de los gases de colada.
Prereducidos
Los prerreducidos (pellets, briquetas, hierro esponja) son losproductos obtenidos por reducción directa en estado sólido, mediante carbón o hidrocarburos, de minerales muy puros y lo más exentos posible de ganga. Ha de tenerse en cuenta que la ganga produce en la colada una escoria poco reactiva, viscosa y difícil de manipular.
Aportan la ventaja de que son hierro prácticamente puro exento de cualquier elemento contaminante o de aleación. Por ello supresencia en la carga es favorable como diluyente de elementos (Ni, Sn, Cu…) perjudiciales e imposibles de eliminar en las marchas de colada en acería.
Otros materiales de carga
A veces se carga arrabio o fundición (3-5 % de carbono) o carbón (preferiblemente coque) para aumentar el contenido de carbono que favorezca el “hervido” y la escoria espumosa.
Cuando el horno está situado en serie coninstalaciones de reducción directa en estado líquido (fusión reductora, Corex, D.I.O.S…) la fundición carburada producida puede formar parte de la carga adoptando los medios de transporte que sean necesarios.
Puede emplearse también arrabio producido en mini-horno alto como complemento o sustitución de los convertidores de siderurgia integral.
CALENTAMIENTO Y FUSIÓN
El calor que se...
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