Horno de cuchara - Guía completa

Un horno de cuchara (LF) es una herramienta para la metalurgia secundaria del acero. Se utiliza en el proceso de fusión secundaria para refinar y acondicionar el acero fundido. No sirve para fundir metal, sino para mejorar su calidad antes de la colada. Suelen encontrarse en acerías integradas y minifábricas. Son importantes para fabricar acero de alta calidad, que tiene estrictas especificaciones químicas y de temperatura.

¿Por qué el horno de cuchara en la siderurgia?

Sin horno de cuchara, su acero llevaría impurezas excesivas. Y aún así podría no cumplir las especificaciones del cliente. Para aplicaciones de automoción, construcción y fabricación de herramientas, necesita un acero limpio, preciso y consistente. El horno de cuchara se lo permite.

Cómo funciona un horno de cuchara

Pasos básicos del proceso

Este es el aspecto típico del proceso de horno de cuchara:

Cuchara con acero del horno primario (por ejemplo, horno de arco eléctrico)

Se entra en la estación del horno de cuchara sumergiendo la cuchara

Los electrodos de grafito rebajan y funden el acero mediante arcos eléctricos

Se insufla gas argón por el fondo para agitar el baño

Se añade aleación y fundente

La escoria cristaliza en la superficie superior que adsorbe las impurezas

Cuando esté lista, la cuchara puede enviarse al fundidor

Y todo esto ocurre en un estrecho margen para la velocidad y la conservación del calor.

Piezas clave del sistema

Electrodos de grafito: Calefacción por arco de fuente. Dispone de control automático sobre ellos.

Cubierta de la cuchara: ¿Hay alguna revestida de material refractario fuerte para resistir el calor y la corrosión?

Techo del horno y brazos de elevación: Abrir y cerrar la estación y manipular los electrodos.

Sistema de purga de argón: Inyecta gas (argón) en el fondo de la cuchara para mejorar la mezcla de la masa fundida.

Sistema de control: Controla la temperatura, la tensión del arco, el movimiento de los electrodos, la agitación

Tipos de hornos de cuchara

Horno de cuchara simple

Se maneja una colada a la vez. En las operaciones más pequeñas o en las que la velocidad de colada es más lenta, esto es perfectamente normal. Espere a que el cazo termine su recorrido antes de volver a introducirlo.

Horno de doble cuchara

Se trabaja con dos cazos a la vez, que normalmente se alternan. Cuando un cazo se está calentando, el segundo se está preparando o transfiriendo. Un horno de doble cuchara aumenta el rendimiento.

Horno de arco de cuchara

Es otra denominación del horno de cuchara. Se caracteriza por el sistema de calentamiento por arco. Si se dispone de un horno de arco de cuchara, la temperatura se controla con electrodos de grafito.

Funciones principales

Calentamiento del acero fundido

El horno de calentamiento de cuchara mantiene la temperatura correcta del acero. A veces, el acero se enfría durante la transferencia. Si se enfría demasiado, la fundición se convierte en un problema. Se aumenta la temperatura según sea necesario, normalmente entre 5 y 10 °C por minuto.

Mezclar y remover

La masa fundida se homogeneiza mediante agitación con argón. Gestiona los gradientes de temperatura y ayuda a limpiar las impurezas. El acero debe ser homogéneo de arriba abajo. Ayuda a llevar las impurezas a la capa de escoria.

Ajuste de la aleación

¿Quiere un acero más resistente? ¿O quizás un acero que no se oxide? Añada elementos de aleación exactos Puede personalizar el carbono, el manganeso, el cromo o diferentes componentes según sus especificaciones precisas.

El horno de refinado de cuchara ofrece flexibilidad, por lo que es ideal para aceros especiales.

Escorias y desulfuración

Qué es la escoria de horno de cuchara

La escoria es un subproducto. Está compuesta de fundentes, impurezas y algunas reacciones de aleación. La escoria flota sobre el acero en el horno cuchara. Actúa como aislante de la masa fundida y atrapa especies no deseadas.

Se fabrica escoria de horno de cuchara con cal, fluorita y, a veces, con aluminio.

¿Por qué es necesaria la desulfuración?

El azufre es malo para el acero. Lo hace quebradizo y difícil de soldar. Precisamente por eso es crucial la desulfuración en el horno de cuchara. Se elimina el azufre formando una escoria básica que lo absorbe.

Sin eso, su acero no cumplirá las normas de rendimiento.

Cómo ayuda la escoria a purificar el acero

La escoria actúa como una esponja. Captura:

Azufre

Oxígeno

Inclusiones no metálicas

La escoria se desespuma antes de fundir. Este paso garantiza que el acero sea puro y potente.

Horno de cuchara vs Horno de arco eléctrico

Qué hace cada uno

HORNO DE ARCO ELÉCTRICO (EAF): Este tipo funde chatarra o hierro esponjoso. Rápido y eficaz.

Horno de cuchara: Purifica el acero líquido. Se ajusta la temperatura y la composición.

Estos dos no son competidores. Se usan juntos.

Por qué necesita ambos

Con EAF recibe acero líquido. Pero no acaba de cuajar. Ahí es donde entra en juego el horno metalúrgico de cuchara. Le ayuda a conseguir especificaciones precisas en cada lote.

Cuando considere el horno de cuchara frente al horno de arco eléctrico como competidores, piense en ellos más como compañeros de equipo que como enemigos.

Uso del horno

Funcionamiento paso a paso

Transferencia: La cuchara pasa bajo el techo del horno

Calentamiento: Bajar los electrodos, iniciar el calentamiento del arco

Inyección de argón desde el fondo (agitación)

Aleación: Añadir elementos para ajustar las propiedades

Escoria: Anunciar fundentes, y eliminar impurezas

Toma muestras: Tomar muestras para laboratorio

Colada: Transferir el cazo al moldeador cuando esté hecho

Esto se hace para todos los calentamientos. El funcionamiento del horno de cuchara debe ser suave, rápido y preciso.

Prácticas comunes

Haga siempre lo siguiente para obtener el máximo rendimiento:

Precaliente los cucharones

Limpiar el horno regularmente

Control de la química de la escoria

Equilibrar el flujo de argón para una agitación adecuada

Desgaste del electrodo de pista

Elegir el horno adecuado

Qué tener en cuenta en un fabricante

Sin embargo, es importante tener en cuenta que no todos los fabricantes de hornos de cuchara son iguales. Debe seleccionar uno que le ofrezca:

Tecnología probada

Bajo consumo de electrodos

Potentes funciones de automatización

Respuesta rápida del servicio

Disponibilidad de piezas de recambio

Los trabajos anteriores también son un factor importante, al igual que la reputación.

Características principales

Compruebe que su horno tiene:

Sistemas PLC o DCS de gama alta

Controles de arco precisos

Sistemas de refrigeración por agua

Boquillas agitadoras avanzadas

Revestimiento refractario duradero

Estas características repercuten en el coste, la velocidad y la seguridad.

Reflexiones finales

El horno de cuchara es esencial en la siderurgia moderna, y no puede esperar obtener una alta calidad sin él. Tanto si lo utiliza para mantener la temperatura adecuada, ajustar la composición química o eliminar contaminantes no deseados como el azufre, garantiza que su acero cumpla las exigentes especificaciones de rendimiento. Complementa, no sustituye, a la horno de arco eléctricoy ambos combinados funcionan como una línea de producción completa y potente. Le permite producir aceros más limpios, resistentes y especializados al refinar la masa fundida con escoria y ofrecer ajustes precisos de la aleación.

Un buen fabricante de hornos de cuchara y el equipo adecuado le ayudarán a mejorar la eficacia, la uniformidad y la calidad de su producción. Así pues, si su objetivo es crear acero con propiedades de trabajo óptimas, duradero frente a entornos presurizados, resistente a la oxidación y que cumpla las especificaciones del cliente, se debe a sí mismo invertir en un horno de cuchara correctamente diseñado: ¡una de las mejores inversiones que hará!