November 26, 2025
Características del horno de arco eléctrico
El horno de arco eléctrico (EAF) utiliza principalmente energía eléctrica como fuente de calor. Se forma un arco entre electrodos de grafito y la carga metálica, generando temperaturas que oscilan entre 2.000°C y más de 6.000°C. La chatarra de acero se funde mediante una combinación de radiación del arco, transferencia de calor por convección y conducción. Durante la mayor parte del período de fusión, el arco de alta temperatura está rodeado por la carga, lo que minimiza la pérdida de calor de los gases de escape y resulta en una mayor eficiencia térmica en comparación con otros equipos de fabricación de acero, como los hornos de oxígeno básico. Además, el calentamiento eléctrico permite un control preciso de la temperatura, y las operaciones se pueden llevar a cabo en diversas condiciones, incluidas atmósferas oxidantes o reductoras, así como a presión normal o al vacío, según los requisitos del proceso.
El proceso de fabricación de acero EAF es relativamente corto, con equipos sencillos, operación conveniente y contaminación más fácil de controlar. Requiere una menor inversión de capital, ocupa menos espacio y no depende del complejo sistema de fabricación de hierro necesario para la producción basada en convertidores.
La fabricación de acero EAF exhibe una alta flexibilidad en el uso de materias primas. Si bien la chatarra de acero sirve como material de carga principal, también puede procesar hierro fundido (de altos hornos o cucharas de metal caliente), hierro de reducción directa (DRI), hierro briquetado en caliente (HBI), arrabio y otras materias primas sólidas o líquidas que contengan hierro.
Debido a que la atmósfera del horno se puede controlar y la composición de la escoria se puede ajustar o reemplazar con relativa facilidad, se pueden completar múltiples operaciones metalúrgicas, incluida la fusión, la descarburación, la desfosforación, la desgasificación, la eliminación de inclusiones, el control de la temperatura y el ajuste de la composición (aleación), dentro del mismo recipiente. La producción de EAF es inherentemente por lotes, lo que permite un cambio de producto flexible dentro de un cierto rango. Los EAF modernos también utilizan importantes entradas de energía auxiliar, como aceite pesado/ligero, carbón pulverizado o gas natural. Estas características hacen que la fabricación de acero EAF sea altamente adaptable, operativamente flexible y ampliamente aplicable.
Los EAF son capaces de producir aceros de alta calidad con bajos contenidos de fósforo, azufre y oxígeno, así como aleaciones con varios elementos, incluidos los fácilmente oxidables como el plomo, el boro, el vanadio, el titanio y los metales de tierras raras. Esto permite la fabricación de diversos aceros de alta calidad y aleación, como acero para rodamientos, acero inoxidable y resistente a los ácidos, acero para herramientas, acero eléctrico, acero resistente al calor, materiales magnéticos y aleaciones especiales.
A pesar de estas ventajas, los costos actuales de la chatarra de acero y los precios de la electricidad en China limitan la competitividad de la fabricación de acero EAF en la producción de aceros comunes y productos largos en comparación con las rutas basadas en convertidores. Por lo tanto, los EAF ocupan una posición de liderazgo principalmente en la producción de aceros especiales caracterizados por pequeños lotes, múltiples grados y alto contenido de aleación.
A nivel mundial, muchos productores de EAF de proceso corto han adoptado diseños de hornos de alta productividad. Además, las operaciones tradicionales de tres fases, incluido un período de reducción dedicado, se están reemplazando cada vez más por tecnologías de proceso combinadas, como el refinado externo, mientras que los sistemas y equipos auxiliares de EAF se han vuelto más completos y racionales. Como resultado, la cuota global de producción de acero EAF continúa creciendo año tras año.
China, como país en desarrollo, todavía se encuentra en las primeras etapas del desarrollo de infraestructura a gran escala, y el período de recuperación masiva de chatarra de acero aún no ha llegado por completo. Además, la infraestructura energética de la nación sigue estando desigualmente desarrollada, con precios de la electricidad aún relativamente altos. En consecuencia, el crecimiento de la fabricación de acero EAF en China se ha visto restringido, quedando rezagado con respecto a la rápida expansión de la producción basada en convertidores. Aunque la producción total de acero EAF continúa aumentando, su proporción en la producción total de acero del país ha disminuido anualmente, una tendencia opuesta al patrón de desarrollo global de los hornos de arco eléctrico.
Con futuras mejoras en la infraestructura energética de China, la acumulación de recursos de chatarra y el fortalecimiento de las políticas nacionales sobre protección ambiental y gestión de recursos minerales, se espera que la fabricación de acero EAF en China gane impulso. Cuando estas condiciones maduren, la tecnología de fabricación de acero en horno de arco eléctrico de China avanzará de manera más integral y se alineará más estrechamente con las tendencias globales.
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