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El proceso de fusión de un horno de arco eléctrico (EAF) implica el uso de arcos eléctricos de alta tensión para generar el calor necesario para fundir chatarra u otras materias primas.Este proceso está muy extendido en la industria siderúrgica por su eficacia y flexibilidad.Los pasos clave incluyen cargar el horno con materias primas, iniciar el arco para generar calor, fundir los materiales, refinar el metal fundido y, por último, pinchar el horno para verter el metal fundido en moldes.En el proceso influyen factores como el voltaje, la profundidad del electrodo y la presencia de impurezas.Además, el uso de un horno tubular puede ser relevante en determinados procesos preparatorios o auxiliares, aunque no forma parte directamente del proceso de fusión del horno de arco eléctrico.

Explicación de los puntos clave:

1. Cargar el horno:

   • El horno de arco eléctrico se carga con materias primas, normalmente chatarra, mineral de hierro o hierro de reducción directa (DRI).Los materiales se cargan en el horno a través del techo o de las puertas laterales.
   • Una carga adecuada es crucial para garantizar una fusión eficaz y evitar daños en el revestimiento del horno.

2. Inicio del arco:

   • Una vez cargado el horno, se introducen los electrodos y se inicia un arco eléctrico entre los electrodos y los materiales cargados.El arco genera un calor intenso, alcanzando temperaturas de hasta 3.000°C (5.432°F), suficiente para fundir el metal.
   • Una vez establecido el arco, se aumenta la tensión para acelerar el proceso de fusión.El baño profundo de los electrodos (sumergirlos en el metal fundido) también ayuda a acelerar la fusión.

3. Fundición de los materiales:

   • El calor generado por el arco eléctrico funde los materiales cargados, convirtiéndolos en estado fundido.Durante esta fase, el horno suele inclinarse o girar para garantizar una fusión uniforme y evitar la formación de puntos fríos.
   • La presencia de impurezas, escorias y oxidantes puede influir en el proceso de fusión, por lo que suelen eliminarse o controlarse durante esta fase.

4. Refinado del metal fundido:

   • Una vez que los materiales están totalmente fundidos, el metal fundido se somete a un proceso de refinado para eliminar impurezas y ajustar la composición química.Esto puede implicar la adición de fundentes, aleaciones u otros agentes refinadores.
   • El proceso de refinado es fundamental para conseguir la calidad y las propiedades deseadas del producto metálico final.

5. Preparación del horno:

   • Una vez finalizado el proceso de refinado, el horno se golpea inclinándolo para verter el metal fundido en una cuchara o directamente en moldes.El proceso de vaciado debe controlarse cuidadosamente para garantizar el flujo adecuado del metal y evitar derrames o contaminación.
   • A continuación, el metal fundido se moldea en las formas deseadas o se sigue procesando según sea necesario.

6. Mantenimiento del horno:

   • Después del roscado, el horno puede requerir mantenimiento o reparación, especialmente si el revestimiento se ha erosionado o dañado.Los pasos de la reparación dependen del alcance de los daños:
     • Para una reparación completa (cuando la pared está uniformemente erosionada hasta unos 70 mm), se raspa la escoria, se coloca una matriz, se prepara y vierte arena de cuarzo, se compacta y se calienta el horno.
     • Para la reparación parcial (cuando la erosión es inferior a 70 mm o hay grietas por encima de la bobina de inducción), se raspan las zonas dañadas, se fija la carga con una placa de acero, se rellena con arena de cuarzo y se compacta.

7. Ventajas de la fusión en horno de arco eléctrico:

   • El proceso EAF ofrece varias ventajas, como la capacidad de fundición continua las 24 horas del día, la sencillez de funcionamiento, el bajo consumo de energía y el respeto por el medio ambiente.
   • El proceso también se beneficia de un efecto de agitación magnética, que mejora la uniformidad de la composición del metal y ayuda a eliminar la escoria.

8. Comparación con otros procesos de fusión:

   • El proceso de fusión en un horno de arco eléctrico es distinto de otros métodos, como el horno de inducción, que puede dividirse en el método de fundición en crisol alcalino y el método de fundición en crisol ácido, dependiendo del material del crisol utilizado.
   • El proceso de fusión por inducción en vacío, que implica pasos como la selección del crisol, la preparación de la carga, la fusión, el refinado y el vertido, es otra alternativa, pero suele utilizarse para aplicaciones especializadas.

En resumen, el proceso de fusión de un horno de arco eléctrico es un método complejo pero muy eficaz para fabricar productos metálicos de alta calidad.Implica varios pasos críticos, desde la carga y la fusión hasta el refinado y el roscado, cada uno de los cuales debe gestionarse cuidadosamente para garantizar unos resultados óptimos.El proceso está influido por varios factores, como el voltaje, la profundidad del electrodo y la presencia de impurezas, y ofrece varias ventajas sobre otros métodos de fusión.

Tabla resumen:

Paso	Descripción
Carga	Las materias primas (chatarra, mineral de hierro, DRI) se cargan en el horno.
Inicio del arco	Los electrodos generan un calor intenso (hasta 3.000°C) para fundir los materiales.
Fusión	Los materiales se funden uniformemente; se eliminan las impurezas.
Refinado	El metal fundido se refina para ajustar su composición y eliminar impurezas.
Vaciado	El metal fundido se vierte en moldes o cucharas para su posterior procesamiento.
Mantenimiento	El revestimiento del horno se repara si está dañado, lo que garantiza su longevidad y eficacia.
Ventajas	Funcionamiento las 24 horas del día, bajo consumo de energía, respeto por el medio ambiente y calidad uniforme del metal.

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