¿Qué es un horno de arco eléctrico?
Un horno de arco eléctrico (EAF) utiliza arcos eléctricos entre electrodos de grafito y la carga metálica para generar calor y fundirla. Los EAF son fundamentales para la siderurgia moderna, representando aproximadamente el 25 % de la producción mundial de acero. A diferencia de los altos hornos, los EAF utilizan principalmente chatarra de acero como materia prima, lo que los hace altamente reciclables.
Componentes clave del diseño
Carcasa del horno
La carcasa cilíndrica, generalmente fabricada con chapa de acero gruesa, contiene el baño fundido y soporta esfuerzos térmicos y mecánicos extremos. Los diámetros de la carcasa varían entre 2 y 10 metros, según la capacidad.
Sistema de electrodos
Tres electrodos dispuestos en forma triangular suministran energía al metal fundido. Los diámetros de los electrodos varían entre 150 mm y 700 mm. El consumo promedio de electrodos es de 1,5 a 4 kg por tonelada de acero producida.
Transformador
El transformador del horno reduce la tensión de la red eléctrica (6-35 kV) a una tensión secundaria de 100-400 V. La potencia nominal suele oscilar entre 15 MVA y 150 MVA para operaciones a gran escala.
Revestimiento refractario
Los materiales refractarios a base de magnesio recubren las paredes y el hogar del horno. La producción de acero mediante convertidor de oxígeno básico (BOC) utiliza ladrillos de magnesita, mientras que la producción secundaria de acero utiliza materiales más avanzados.
Tendencias de diseño modernas para hornos eléctricos de arco
Los hornos de arco eléctrico actuales cuentan con diseños de ultra alta potencia (UHP) con niveles de potencia que superan los 1000 kVA por tonelada de acero. El precalentamiento de chatarra fundida, la práctica de escoria espumosa y los sistemas de inyección de carbono maximizan la eficiencia energética.
