December 11, 2025
Al discutir los procesos modernos de fabricación de acero, los hornos de arco eléctrico (EAF) y los hornos de cuchara (LF) a menudo se comparan. Ambos juegan roles cruciales en la producción de acero, pero difieren significativamente en sus funciones, aplicaciones y avances tecnológicos. Este artículo explora las diferencias entre los hornos de arco eléctrico y los hornos de cuchara, destacando sus características únicas y contribuciones a la industria siderúrgica.
Un horno de arco eléctrico es un horno eléctrico que utiliza el intenso calor generado por un arco de electrodo para fundir minerales y metales. Cuando la descarga de gas forma un arco, la energía se concentra en gran medida, con temperaturas en la zona del arco que superan los 3000 ℃. Para la fundición de metales, los EAF ofrecen mayor flexibilidad que otros hornos de fabricación de acero. Pueden eliminar eficazmente impurezas como el azufre y el fósforo, y la temperatura del horno es fácilmente controlable. Además, los EAF ocupan un área relativamente pequeña, lo que los hace adecuados para fundir acero aleado de alta calidad.
Con los avances en los equipos EAF y la tecnología de fundición, junto con el desarrollo de la industria de la energía eléctrica, el costo de la fabricación de acero EAF ha disminuido constantemente. Como resultado, los EAF ahora se utilizan no solo para producir acero aleado, sino también para fabricar grandes cantidades de acero al carbono ordinario. Su participación en la producción total de acero de los principales países industriales continúa aumentando.
La evolución de la tecnología moderna de fundición EAF ha ido al ritmo de los tiempos. De la década de 1960 a la de 1970, la atención se centró en el desarrollo de fuentes de alimentación de ultra alta potencia y tecnologías relacionadas. Surgieron hornos de arco de alta potencia (HP) y hornos de arco de ultra alta potencia (UHP), que se distinguen de los hornos de arco de potencia ordinaria general (RP) por su mayor capacidad de transformador por tonelada de capacidad del horno. Esta tendencia ha continuado en los últimos años, lo que ha llevado a un aumento significativo en la entrada de energía térmica por unidad de tiempo, tiempos de fusión más cortos, capacidad de producción mejorada, reducción del consumo de electrodos, minimización de la pérdida de calor y menor consumo de energía eléctrica. En consecuencia, la capacidad de producción ha aumentado aún más y los costos se han reducido sustancialmente.
Se han adoptado ampliamente tecnologías como la operación de arco largo a alta presión, paredes y cubiertas de horno refrigeradas por agua, tecnología de escoria de espuma y el uso de fuentes de calor externas para la fusión. Además, se han implementado la refinación en cuchara y las prácticas de consumo de oxígeno mejoradas. En la década de 1980, el desarrollo de las tecnologías LF y EBT marcó la madurez del proceso moderno de fabricación de acero EAF, que combina la fundición EAF con la refinación externa. Desde entonces, la atención se ha centrado en el uso de fuentes de alimentación de CC o CA para aprovechar la combustión secundaria y el calor sensible de los gases de combustión para el precalentamiento de la chatarra de acero. Se han desarrollado varios tipos de EAF modernos, con diferentes métodos de precalentamiento de chatarra de acero, incluido el precalentamiento en cesta, hornos de pozo con garras de soporte, EAF de doble cubierta y EAF Consteel. El equipo y la tecnología de producción de los EAF continúan evolucionando.
Un horno de cuchara es un tipo de horno independiente que sirve para múltiples tareas de refinación más allá de simplemente proporcionar acero líquido semiacabado para hornos de fundición primarios. Funciona como una tecnología de refinación externa que utiliza calentamiento por arco en condiciones de vacío. El acero fundido inicialmente fundido de los hornos generales de fabricación de acero (como los EAF, los hornos de hogar abierto y los convertidores) se transfiere a una cuchara especial para su refinación. Esta tecnología fue desarrollada por Japan Datong Steel Co., Ltd. en 1971, basada en estudios de diversas tecnologías y equipos de refinación, incluidos ASEA-SKF, VAD, VOD y otros. Aprovecha las experiencias maduras de otros métodos de refinación al tiempo que evita sus dificultades.
Los hornos de cuchara son equipos metalúrgicos vitales que se utilizan para refinar el acero fundido producido en hornos de fundición primarios. Pueden ajustar la temperatura del acero fundido, amortiguar el proceso y cumplir con los requisitos de colada continua y laminación continua. Como uno de los principales tipos de equipos para la refinación externa, los hornos de cuchara ofrecen varias funciones clave:
Aumento de la temperatura y conservación del calor: El acero fundido se calienta mediante un arco eléctrico para obtener nueva energía térmica, lo que permite la adición de aleaciones y el ajuste de la composición durante la refinación en cuchara. También se puede agregar escoria para facilitar la desulfuración y desoxidación profunda del acero fundido. Además, se puede garantizar la temperatura de apertura del acero fundido requerida para la colada continua, mejorando la calidad de las losas coladas en seco.
Función de agitación con argón: El argón se sopla en el acero fundido a través de ladrillos permeables instalados en la parte inferior de la cuchara, proporcionando un cierto efecto de agitación.
Función de desgasificación al vacío: Después de que la cuchara se eleva a un tanque de vacío, se utiliza una bomba de chorro de vapor para la desgasificación al vacío, mientras que el argón se sopla en la parte inferior de la cuchara para agitar el acero fundido. Este proceso elimina el contenido de hidrógeno y nitrógeno del acero fundido y reduce aún más el contenido de oxígeno y azufre, lo que da como resultado acero fundido de alta pureza y alto rendimiento.
Para toda la empresa, la aplicación de un horno de cuchara puede al menos aumentar los siguientes beneficios: acelera el ritmo de producción y mejora la eficiencia general de la producción metalúrgica. Los hornos de cuchara se utilizan ampliamente en industrias como el acero y la metalurgia.
En conclusión, si bien tanto los hornos de arco eléctrico como los hornos de cuchara juegan un papel esencial en la fabricación de acero, difieren significativamente en sus funciones y avances tecnológicos. Los EAF se utilizan principalmente para la fundición primaria, ofreciendo flexibilidad y eficiencia en la producción de metales. Por el contrario, los hornos de cuchara se centran en refinar el acero fundido, mejorando su calidad y cumpliendo con los estrictos requisitos de los procesos de colada y laminación continuas. Juntas, estas tecnologías contribuyen al avance y la eficiencia de la industria moderna de fabricación de acero.
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