Siderurgia: Horno eléctrico de arco

Horno eléctrico de arco

En este caso el fundamento del proceso es la fusión de la carga (chatarra, pre reducidos, arrabio) por el calor producido por el arco eléctrico establecido entre los electrodos y dicha carga. Es el sistema que permite un reciclaje masivo de la chatarra.

Las ventajas de este procedimiento son:

1.       Fabricación de cualquier Tipo de acero en función del Tipo de carga

2.       Amplia versatilidad de carga

3.       Baja inversión, comparada con la ruta integral

4.       Alta eficiencia del proceso

5.       Facilidad de control y automatización

Componentes del horno eléctrico

Cuba del horno con dispositivo de colada y sistema de cierre

• Sistema de vuelco (colada)

• Bóveda giratoria refrigerada por agua

• Electrodos de grafito que atraviesan la bóveda y establecen el arco eléctrico a partir del paso de la corriente eléctrica

• Brazos porta electrodos

• Depuración de humos

Proceso

• Carga de la chatarra, junto con los fundentes

• Conexión de la corriente eléctrica e inicio del proceso de fusión

• Inyección de oxígeno y desfosforacion

• Calentamiento

• Colada

Siderurgia : Horno Alto

Proceso Horno Alto

• Por
el
tragante
se
carga
mineral
de
hierro,
cok
y
fundentes.


• Por
las
toberas
se
inyecta
aire
y
combustibles
auxiliares.


• El
 aire
 caliente
 hace
 que
 el
 cok
 entre
 en
 combustión
 formando
 CO2
 
 que
 al


ascender
en
contacto
con
el
C
se
reduce
a
CO.


• Los
minerales
oxidados
que
descienden
desde
el
tragante
son
reducidos
a
hierro


fundido
por
la
temperatura
del
horno,
que
absorbe
cierta
cantidad
de
carbono
y


otros
elementos
presentes
en
el
mineral


• Las
 temperaturas
 varían
 según
 la
 zona
 del
 alto
 horno
 desde
 500ºC
 hasta


2.000ºC.

• En
 el
 crisol
 se
 obtienen
 fundidos
 la
 escoria
 y
 el
 arrabio
 que
 son
 colados


Periódicamente.


• El
arrabio
es
una
aleación
de
Fe
y
C
(4
%
aproximadamente)
y
otras
impurezas.


Equipos

•
Sistema
de
evacuación
de
gases


• Tragante


• Cuerpo
del
horno


• ·         Parte
inferior:
crisol

• ·         Etalajes:
zona
de
inyección del
aire
caliente

• ·         Etalajes
paralelos
o
vientre

• ·         Cuba


• Instalaciones
auxiliares


• ·         Sistemas
de
control
(temperatura,
presión,
análisis
de
gas)

• ·         Recuperadores
de
calor


• ·         Zona
de
colada

• ·         Depuración
de
gases


Desfiguración
del
arrabio. Se
 trata
de
 rebajar
el
%
de
azufre
en
el
 arrabio,
 antes
 del
 proceso
 del
convertidor

Siderurgia

PROCESO SIDERÚRGICO INTEGRAL

La siderurgia integral utiliza la ruta del horno alto para la reducción de los minerales de hierro, eliminando el oxígeno y obteniendo un hierro con contenidos totales superiores al 95‐96 %, que se denomina arrabio La utilización del horno alto a nivel mundial contribuye aproximadamente al 60 % de la producción total de acero vía LD, siendo los países más desarrollados los que Tienen una cuota más alta en esta ruta.

La ruta del horno eléctrico se basa en el empleo de chatarra, pero la escasez de chatarras limpias ha potenciado la necesidad de encontrar procesos de obtención de pre reducidos de hierro, en base a la reducción directa en fase sólida de minerales de hierro, con agentes reductores, tales como gas natural o carbón.

Instalaciones de cabecera

• En cabecera, se produce el proceso de reducción del mineral (óxidos o carbonatos de Fe) a hierro.

Materias primas básicas

• Las materias primas de un proceso se consideran aquellos materiales de entrada al mismo y que tras su transformación se constituyen en el producto o material de salida del citado proceso.

• Materias primas requeridas en los procesos de producción de arrabio y acero son:

– Mineral de Fe que para facilitar su manejo y mejorar su eficiencia de reacciones se sinteriza.

– Carbón mineral con alto contenido en volátiles para su transformación en cok: actúa como reductor, combustible o soporte mecánico en el horno alto.

– Fundentes para disminuir temperaturas durante la reacción de reducción y facilitar la eliminación de impurezas en la escoria.

Gran abundancia del mineral de Fe que constituye la materia prima básica.

Gran disponibilidad de diferentes Tipos de acero según el uso a que vaya destinado (corte, fricción, choque,…).

Respetuoso con el medio ambiente, destacándose su facilidad para el reciclaje. El nuevo acero utiliza un promedio del 40% de acero reciclado o chatarra.

APLICACIONES

• Múltiples usos:

·         Automóvil (entre un 50‐70 % del peso del automóvil)

·         Construcción (hormigón armado, estructuras, cubiertas, fachadas)

·         Envases (latas de bebidas)