Propiedades de los materiale - Procesos de aceración

Procesos de aceración

En la etapa de aceración el objetivo es el de refinar el arrabio. Se pretende reducir el

contenido de carbono a menos del 2.0% y el de las otra impurezas a niveles deseado. En

esta etapa se agregan los elementos de aleación para obtener el acero deseado.

4.1 Horno al oxígeno básico. BOF

El horno de forma de pera, tiene un sistema basculante y se inyecta oxígeno de alta pureza para oxidar el carbono y los demás elementos aleantes del arrabio. La carga de este horno es líquida, aunque antes de vaciar el arrabio líquido al interior del BOF, se añade chatarra para evitar el contacto del metal fundido con el revestimiento del horno.

El oxígeno se inyecta a 1000 – 1240 KPa a través de una lanza refrigerada por agua y que se localiza durante el soplado a 1 metro sobre la superficie del baño líquido. La energía necesaria para alcanzar la temperatura del proceso se obtiene únicamente como resultado de las reacciones de oxidación, es decir, no se le añade ninguna otra forma de energía y por esa razón se le denomina como “Convertidor”.

El horno tiene 9 m de altura, 5 m de diámetro y 2.75 m del brocal.[pic 1]

Con el propósito de formar la escoria se añade cal y fluorita. El tiempo de soplado dura

45 minutos y el ciclo completo dura una hora.

El horno tiene un revestimiento de ladrillos de magentita y un recubrimiento de dolomita lo que le da una característica básica de ahí que reciba el nombre de horno al oxígeno básico.

4.2 Horno eléctrico de arco.

Este horno utiliza carga sólida, principalmente chatarra de acero bien seleccionada, hierro esponja y ferroaleaciones. El revestimiento que se utiliza puede ser de naturaleza básica o ácida, dependiendo de la carga y el acero deseado. Para introducir la carga se suben los electrodos y se abre la cubierta superior. Una vez que la carga esta en el interior, se cierra la cubierta y se bajan los electrodos para iniciar un arco eléctrico el cual funde la carga sólida.

Los electrodos son de grafito de hasta 76 cm de diámetro y hasta 24 m de largo. El tiempo de proceso es de 3 a 4 hrs. Para 115 toneladas.

[pic 2]

Se acostumbra soplar oxígeno puro para apoyar las reacciones de oxidación de las impurezas, tales como carbono, silicio, manganeso, azufre y fósforo. Las reacciones son exotérmicas y generan calor adicional al del arco eléctrico. Las impurezas oxidadas forman una escoria con la cal que se agrega como fundente o el revestimiento del horno.

Después de que se completa la oxidación se elimina esta escoria y se reemplaza por una escoria nueva con cal, silicio, magnesio y carburo de calcio. La composición química del metal fundido se analiza periódicamente y cuando se obtiene la composición requerida, el horno se inclina para vaciarlo. El costo de producción es más alto pero se obtiene una mayor calidad que en el BOF, principalmente en el control de la composición química, sobre todo del fósforo y azufre. Los aceros de alta aleación se producen en este método y su costo aunque es mayor se justifica donde hay una producción intermitente o en pequeña escala y donde no es costeable sostener una instalación de alto horno y BOF.

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