Fabricación de acero con horno de arco eléctrico: una visión general completa

Horno de arco eléctrico (EAF)La fabricación del acero es un proceso complejo que se puede dividir sistemáticamente en cinco etapas clave: recogida de materias primas, preparación previa a la fusión, período de fusión, período de oxidación,y el período de reducciónCada etapa desempeña un papel crucial para garantizar la calidad, la eficiencia y la rentabilidad de la producción de acero.

Recolección de materia prima

La chatarra de acero sirve como material primario en la fabricación de acero EAF, y su calidad influye directamente en la calidad, el costo y la productividad del producto final de acero.Se deben tener en cuenta varias consideraciones al seleccionar la chatarra de acero:

1. La limpieza de la superficieLas impurezas y los desechos pueden reducir la conductividad de la carga, prolongar el tiempo de fusión y obstaculizar la eliminación del fósforo y el control de la erosión del revestimiento.
2. Metales no ferrosos: La chatarra no debe contener metales no ferrosos como el plomo, el estaño, el arsénico, el zinc y el cobre, que pueden causar quebradiza en caliente y otros problemas.
3. Preocupaciones por la seguridad: La chatarra no debe incluir contenedores sellados, materiales inflamables, explosivos o tóxicos para garantizar una producción segura.
4. Composición química: La chatarra debe tener una composición química clara con un bajo contenido de azufre y fósforo.
5. Limitaciones de tamaño: El tamaño de la chatarra no debe ser demasiado grande (área de la sección transversal ≤ 150 mm * 150 mm, longitud máxima ≤ 350 mm).

Preparación previa a la fusión

La batería es un paso crítico en la fabricación de acero EAF, con una proporción razonable esencial para el funcionamiento normal y tiempos de fundición acortados.

1. Calculo y pesaje exactos: El cálculo correcto y el peso preciso de los ingredientes son vitales.
2. Compatibilidad del tamaño de carga: El tamaño de la carga debe coincidir con las proporciones para un ajuste y una velocidad óptimos.
3. Consideraciones de calidad y método: Los ingredientes deben seleccionarse en función de los requisitos de calidad del acero y de los métodos de fundición.
4. Conformidad técnica: Los ingredientes deben cumplir las especificaciones técnicas.

Los elementos clave de la carga del horno incluyen:

• Contenido de carbono: Se necesita suficiente carbono para las reacciones de oxidación para eliminar el aire y las impurezas.4%) que el límite inferior del acero, pero no demasiado alto para evitar la oxidación prolongada y el sobrecalentamiento.
• Contenido de silicio: Generalmente ≤ 0,8% para evitar el retraso en la ebullición del acero líquido.
• Contenido de manganeso: Por lo general, el contenido de manganeso no es un problema importante, pero debe ser < 0,3% después de la eliminación para evitar el retraso en la ebullición de la piscina.
• Contenido de fósforo y azufre: Es mejor un contenido inferior, con un contenido de fósforo idealmente < 0,05%.

La densidad de carga se optimiza mezclando razonablemente materiales grandes, medios y pequeños, con materiales pequeños que representan el 15% - 20%, materiales medios para el 40% - 50%,y materiales grandes para el 40% restanteAntes de la alimentación, el 1,5% del peso del material debe colocarse en el fondo del horno para facilitar la eliminación temprana del fósforo y reducir la succión.

Período de fusión

El período de fusión, desde el encendido hasta la fusión del acero, representa aproximadamente la mitad del tiempo de fusión y dos tercios del consumo total de energía.que alcanza rápidamente la temperatura de fusión con un consumo mínimo de energía, formando una buena escoria para arcos estables y eliminación de fósforo.

1. Fase de arco: Con carga completa, se utiliza voltaje intermedio y aproximadamente dos tercios de la potencia nominal del transformador para evitar daños en la parte superior del horno.
2. Etapa de perforación: Se aplica la potencia máxima ya que el calor es absorbido por la carga, no por el revestimiento, por lo general con una duración de unos 20 minutos (1/4 del tiempo total de fusión).
3. Estadio de crecimiento: Los electrodos alcanzan el fondo, formando un charco fundido. El calor radiante aumenta el nivel del líquido, con la potencia máxima aún utilizada durante aproximadamente la mitad del tiempo total de fusión.
4. Etapa final de fusión: Después de la fusión de 3/4, la carga ya no cubre el arco.

La formación de escoria es crucial durante la fusión, con 1% - 1,5% de escoria suficiente para la cobertura y la estabilidad del arco, pero más necesaria para la desfosforización.

Período de oxidación

Las principales tareas

1. Oxidación del fósforoContinuar la oxidación del fósforo en el acero fundido para alcanzar los niveles deseados (≤ 0,015% - 0,010%).
2. Eliminación de gases e inclusión: Reducir el contenido de nitrógeno e hidrógeno y las inclusiones totales a niveles especificados.
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