El funcionamiento de un horno de arco eléctrico (EAF) implica una serie de pasos bien definidos para garantizar una fusión eficaz y segura de la chatarra en acero.El proceso comienza con la entrega y preparación de la chatarra, seguida de la carga del horno, el inicio de la fusión y el refinado del metal fundido.Las consideraciones operativas clave incluyen la gestión de los electrodos, el control de la potencia y la adición de materiales como piedra caliza y oxígeno para facilitar la formación de escoria y la oxidación.El horno funciona con corriente eléctrica trifásica, generando un calor intenso a través de un arco eléctrico entre los electrodos y la carga metálica.Los protocolos de seguridad, como la prevención de cortocircuitos y la gestión de los niveles de potencia, son fundamentales durante todo el proceso.
Explicación de los puntos clave:
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Entrega y preparación de la chatarra
- La chatarra se entrega en un muelle de chatarra adyacente al taller de fusión.
- La chatarra se clasifica y se carga en una cesta de chatarra, que luego se transporta al taller de fusión para cargarla en el horno.
- El precalentamiento de la chatarra con gases de escape puede mejorar la eficiencia energética.
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Carga del horno
- Se abre el techo del horno y la cesta de chatarra se carga con una mezcla de chatarra pesada y ligera.
- Para acelerar la formación de escoria, puede añadirse cal quemada y chispa.
- A continuación, el techo se vuelve a colocar en su sitio para sellar el horno.
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Gestión de electrodos y aplicación de energía
- Antes del encendido, los electrodos se elevan para evitar cortocircuitos.
- El horno se enciende a baja tensión durante los primeros 10 minutos para estabilizar el proceso.
- Una vez que los electrodos están enterrados en la chatarra, se aumenta la tensión para maximizar la eficacia de la fusión.
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Proceso de fusión
- Se forma un arco eléctrico entre los electrodos y la chatarra, generando temperaturas de hasta 1800°C (3275°F).
- El intenso calor funde la chatarra, y el carbono, el silicio y el manganeso se oxidan durante el proceso.
- Puede inyectarse oxígeno para potenciar la oxidación y refinar el metal fundido.
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Consumo de energía y eficiencia
- El proceso suele requerir entre 350 kWh y 370 kWh de energía por tonelada de chatarra.
- El precalentamiento de la chatarra y la optimización de la formación de escoria pueden reducir el consumo de energía.
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Refinado y acabado de la masa fundida
- Tras la fusión, el metal fundido se somete a un proceso de refinado para ajustar su composición química.
- Se elimina la escoria y el acero fundido se extrae del horno para su posterior procesamiento o fundición.
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Consideraciones de seguridad y funcionamiento
- Es necesario realizar comprobaciones estrictas antes del encendido para evitar cortocircuitos o daños en los equipos.
- Los niveles de potencia deben gestionarse cuidadosamente para evitar sobrecargar el sistema.
- El mantenimiento regular de los electrodos y los componentes del horno es esencial para un funcionamiento seguro y eficiente.
Siguiendo estos pasos y consideraciones, los operadores pueden gestionar eficazmente un horno de arco eléctrico para producir acero de alta calidad manteniendo la seguridad y la eficiencia energética.
Tabla resumen:
| Paso | Acciones clave | Propósito |
|---|---|---|
| Entrega y preparación de chatarra | Clasifique, cargue y precaliente chatarra. | Mejore la eficiencia energética y prepárese para la fusión. |
| Cargar el horno | Añadir chatarra pesada/ligera, cal quemada y chispa; sellar el horno. | Acelerar la formación de escoria y garantizar una fusión adecuada. |
| Gestión de electrodos y alimentación | Eleve los electrodos, enciéndalos a baja tensión y, a continuación, aumente la tensión. | Evitar cortocircuitos y optimizar la eficacia de la fusión. |
| Proceso de fusión | Generar arco eléctrico (hasta 3275°F); oxidar carbono, silicio y manganeso. | Fundir chatarra y refinar metal fundido. |
| Consumo de energía y eficiencia | Utilizar 350-370 kWh por tonelada; precalentar la chatarra y optimizar la formación de escoria. | Reducir el consumo de energía y mejorar la eficiencia. |
| Refinado y acabado de la masa fundida | Ajustar la composición química, eliminar la escoria y colar el acero fundido. | Producir acero de alta calidad para su posterior procesamiento. |
| Controles de seguridad y funcionamiento | Evite cortocircuitos, gestione los niveles de potencia y mantenga los equipos. | Garantice un funcionamiento seguro y eficaz del horno. |
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