Horno Cuchara

HORNO CUCHARA Carlos Deyber Trujillo Ortiz

En este sector se realiza la denominada metalurgia de cuchara o fabricación de acero secundaria, la cual cumple un papel esencial en la fabricación de acero de alta calidad.

INTRODUCCIÓN

 Homogenizar químicamente el acero  Desoxidar  Desgasificar

 Remover impurezas  Adicionar ferroaleaciones para composición de acero  Homogenizar la temperatura  Desulfurar  Limpiar acero

 Reducir tiempos de operación  Mejorar colabilidad del acero  Análisis químico exacto para maquina de colada continua

El aumento de temperatura de colada da lugar a problemas adicionales tales como  Escasa eliminación de fósforo,  mayor consumo de energía eléctrica y electrodos en horno de arco, duración alargada de la colada y en el caso de un convertidor LD, disminución del consumo de chatarra en comparación con arrabio.

Para remediar este problema se han desarrollado los procesos atmosféricos con aportación térmica adicional.

PRINCIPIOS • Mantener el metal líquido. • Evitar dificultades entre la fusión y colada de acero. • Se fundamenta en el HAE.

DISEÑO DEL H. C.

• No necesita fundir chatarra, solo mantener el baño caliente. • Se utiliza la misma cuchara de colada del HAE.

DIFERENCIAS CON EL HAE

• Homogeneización de temperatura y composición del acero. • Posibilidad de efectuar cuantiosas adiciones de aleantes. • Flotación y eliminación de inclusiones por la agitación del metal y la absorción por escorias sintéticas. • Desulfuración por escorias sintéticas o productos inyectados. • Modificación de inclusiones por productos inyectados. • Defosforación por escorias especiales. • Flexibilización y planificación de colada secuencial.

PROCESOS METALURGICOS

Se toma la temperatura de la colada anterior, se toma una muestra del acero y la escoria para ver su composición, si no hay escoria se fabrica una escoria agregando cal, feldespato o ferrosilicio, se procede a bajar el azufre con la misma escoria creada esta escoria debe ser básica con alta temperatura y desoxidada, finalmente se procede a alear.

PROCESO

Hay tres tipos básicos de hornocuchara que son: 1. Agitados por inducción. 2. Agitados por gas a través de tapón poroso. 3. Agitado por gas a través de una tobera.

TIPOS DE H.C

 Refractario básico pero donde la línea de escoria se encuentra el refractario

es diferente al resto de la cuchara. El refractario debe estar a temperatura de colada en un quemador de gas natural, dispuesto de un mecanismo hidráulico para subir y bajar la tapa. En la metalurgia en cuchara se realizan diferentes tratamientos al acero liquido antes de su proceso de colada continua como: • Ajuste de la temperatura mediante arco eléctrico. • Soplado de gases inertes ( argón o nitrógeno). • Desoxidación y adición de ferroaleaciones. • Metalurgia de inyección para desoxidación, desulfuración y control de inclusiones. • Desgasificación mediante tratamiento al vacío.

CUCHARA

• Ajuste de temperatura. • Ajuste de composición. • Desulfulfuración. • Temperatura de colada constante.

FUNCIONES DEL H. C

 Oxidación: C + O2  CO2 Si + O2  SiO2 2C + O2  2CO  Desfosforación: la Desfosforación para el acero no se puede realizar en le H.C Por su alto contenido de P, al aumentar la oxidación y la basicidad aumento la reducción de fosforo en el metal P2 +5/2O2  P2O5

 Desoxidación: con Al y Si también se puede con Silicato de Calcio, pero es muy costoso.  Desulfuración: hay que bajar los contenidos de S a contenido norma, Agregar Cal

Proceso de refinación

• Desulfuración 3 (CaO) + 2 [ Al] + 3 [ S]

3 (CaS) + (Al2O3)

• Desfosforación: 5 ( FeO) + 2 [P]

(P2O5) + 5 [ Fe]

REACCIONES DEL AFINO EN H. C

VENTAJAS  Su uso proporciona un apoyo decisivo en 3 aspectos:

 PRODUCTIVIDAD: Mientras se refina, la otra colada esta en

fusión.  CALIDAD: Ya que la calidad de una empresa la da el horno

cuchara.  ECONOMIA. Disminución del consumo de energía y electrodos

en el HAE

VENTAJAS  Mejoramiento de las propiedades mecánicas del

acero.  Composición química del acero muy ajustada.  Control de contenido de gases disueltos