Método de producción de hornos eléctricos de ferroaleaciones

Método de Producción de Horno Eléctrico de Ferroaleaciones

El método de horno eléctrico es la tecnología predominante para producir ferroaleaciones utilizadas en la colada continua, representando más del 70% de la producción mundial de ferroaleaciones. Los hornos eléctricos para la producción de ferroaleaciones se clasifican ampliamente en dos tipos: hornos de arco sumergido y hornos de arco eléctrico, estos últimos también conocidos como hornos de refinación.

Hornos de Arco Sumergido

Estos hornos, comúnmente conocidos como hornos de reducción de mineral, se utilizan principalmente para producir ferroaleaciones utilizando carbono como agente reductor. Durante la operación, las materias primas mezcladas se cargan en el horno. Los electrodos están parcialmente sumergidos (enterrados) en la carga, y el calor se genera por el arco eléctrico y la resistencia de la propia carga al paso de la corriente. El metal fundido y la escoria se extraen periódicamente a través de un orificio de colada, lo que hace que el proceso sea esencialmente continuo.

Las operaciones de los hornos de arco sumergido se pueden clasificar además en función del volumen de escoria:

   Método de Baja Escoria (o Sin Escoria): Utilizado para aleaciones como el ferrosilicio y el ferro-cromo de alto silicio, donde las materias primas de alta pureza contienen óxidos mínimos de impurezas. No se añade fundente, lo que resulta en muy poca escoria. Las materias primas típicas incluyen sílice, coque y chatarra de acero. El ferro-cromo al carbono se utiliza como materia prima en la producción de aleaciones de silicio-cromo mediante este método.

   Método de Escoria: Aplicado en la producción de ferro-manganeso al carbono, ferro-cromo al carbono y aleaciones de silicomanganeso, donde los minerales contienen impurezas y óxidos significativos. Se añade un fundente para formar una escoria para la eliminación de impurezas. El volumen de escoria en este proceso suele superar el peso de la aleación producida. Por lo tanto, las materias primas incluyen mineral, un agente reductor carbonoso y un fundente.

Una característica clave de los hornos de arco sumergido es que el uso de un agente reductor carbonoso da como resultado aleaciones con alto contenido de carbono (con la notable excepción de las aleaciones a base de silicio).

Hornos de Arco Eléctrico (Hornos de Refinación)

Para producir ferroaleaciones con bajo contenido de carbono (principalmente utilizando silicio como agente reductor), se emplean hornos de arco eléctrico similares a los hornos de arco para la fabricación de acero. Las materias primas suelen consistir en un mineral (a menudo un concentrado u óxido purificado), un agente reductor silíceo y, a veces, un fundente.

El proceso es intermitente (por lotes). La carga se añade desde la parte superior o a través de una puerta. El ciclo de fusión consta de etapas distintas: ignición del arco, carga, fusión, refinación y colada. El calor se suministra mediante el arco eléctrico y la reacción exotérmica de la oxidación del silicio. El tiempo de colada está determinado por el contenido de silicio objetivo en la aleación final.

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