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El horno electrico Pt.2

Así como el alto horno, el horno eléctrico se fabrica con ladrillos refractarios cubiertos de una  cubierta metálica, los ladrillos refractarios tienen que ser capaces de soportar temperaturas de hasta tres mil grados centígrados, que son las que se logran alcanzar dentro del horno, más grandes que las que se experimentan en el alto horno. Con este enorme rango de temperaturas el horno eléctrico es particularmente bueno para fundir otros materiales además del acero como el wolframio, molibdeno, tantalio, etc.

La capacidad del horno es de aproximadamente cincuenta toneladas y es capaz de derretirlas todas en menos de una hora. El procedimiento del horno eléctrico empieza desde la selección del material, ya que se trata siempre de colocar los materiales más duros en la parte más baja de la cuba y los más ligeros y suaves en la parte de arriba. Una vez lleno, se agregan los fundentes y cualquier tipo de aditivo que se vaya a utilizar. Una vez listo el material a fundir se acercan los tres electrodos que hacen corto y salta el arco eléctrico que empieza a fundir.

Aquí es donde sirve que se hayan colocado primero los materiales ligeros ya que es más fácil que los funda y los penetre los electrodos así pueden ir bajando encontrando menos resistencia que si los materiales no se hubieran organizado.

El siguiente proceso consiste en la inyección de oxígeno, que así como en el alto horno sirve para reducir la mezcla y librarse de ciertos materiales que no se desean, como silicio, azufre, etc.

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El horno electrico

Así como el alto horno que funde metales con la ayuda de carbón de coque y gas natural, existen otros tipos de hornos con otros materiales como combustibles. Uno de los más interesantes es el horno eléctrico, que como su nombre lo dice utiliza electricidad suministrada a través de electrodos en contacto con el material a fundir para calentar y derretir los metales.

El Horno eléctrico se empezó a utilizar en estados unidos en el año de 1906 y ha alcanzado una gran popularidad ya que su mecanismo provee metales de alta pureza, a diferencia del horno alto, donde el mineral se mezcla con el carbón y al mismo tiempo se contamina por lo que después se debe de procesar para separarse, en el horno eléctrico, como el combustible es la electricidad, esta no contamina el proceso y los materiales retienen la pureza que traían originalmente.

En particular metales como el aluminio que se contaminan muy fácilmente y pierden sus propiedades, o cualquier otro material que resulte más complicado la separación posterior a la fundición.

Con lo que se alimenta el horno eléctrico cuando lo que se qui
ere obtener es hierro fundido es con chatarra que no esté contaminada con otros materiales no ferrosos, como cobre, plomo o aluminio. Así mismo se añaden los fundentes necesarios y las posibles aleaciones deseadas como níquel y cobre para generar aceros alelados, cromo que lo convierte en acero inoxidable o tungsteno, vanadio y molibdeno que sirven para hacer aceros rápidos, de alta dureza y resistencia a la temperatura.

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El Alto Horno Pt.2

En la parte intermedia, con la ayuda de toberas se inyecta el aire enriquecido con oxígeno, lo que eleva la temperatura a unos dos mil grados centígrados, cuando el oxígeno entra en contacto con el carbón de coque produce monóxido de carbono que al ascender por el horno arranca oxígeno al hierro y se convierte en dióxido de carbono, en un proceso químico que se conoce como reducción.

El aire enriquecido con oxígeno eleva la temperatura a unos dos mil grados centígrados. Alrededor de un cincuenta por ciento del monóxido de carbono se recupera del horno y se utiliza en otros procesos como combustible. Las temperaturas alcanzadas en el etalage permite que se produzca la reducción del óxido de manganeso, se elimina el azufre y se funda el mineral de hierro. Una vez fundido el mineral se le conoce como el arrabio, que cae a la parte inferior del horno que se conoce como crisol, aquí se recoge el hierro fundido y la escoria.

El arrabio es un hierro metálico en forma líquida con un alto contenido de carbono e impurezas. En la parte inferior el arrabio fluye por un canal. Se extrae al romper un tapón de arcilla que esta en el inferior que se llama piquera, de ahí el material es colado a unos contenedores especiales llamados vagones termos. El arrabio tiene entre el 91% y 94% de hierro, y otros porcentajes pequeños de carbono, manganeso, azufre, fósforo y silicio. De aquí el arrabio se transportara a hornos especiales llamados convertidores donde será finalmente transformado en acero.

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El Alto Horno

El Alto horno es una invención magnífica para el procesamiento del hierro que posteriormente se convertirá en acero. Este tipo de horno es una estructura de 30 metros de alto, al menos, formado por ladrillos resistentes a la temperatura y a la erosión del descenso de las cargas así como de las reacciones químicas recubiertos de una protección de acero que ayuda a mantener la forma y soportar los esfuerzos.

Las materias primas que entran por la parte de arriba al alto horno son el mineral de hierro en forma de pellets, carbón de coque y algún fundente como caliza u óxido de manganeso. Por la parte de en medio se inyecta aire enriquecido con oxígeno y gas natural. El cuerpo del horno está conformado por dos conos, el de abajo esta invertido y es menos alto, formando una parte ancha a aproximadamente una cuarta parte de la altura que se conoce como el vientre del horno. El horno además necesita una estructura para sostenerse así como grúas que estén alimentando constantemente el material a fundir y una infraestructura para procesar el metal ya fundido.

El cono superior se llama cuba, el inferior se llama étalage. Sobre la cuba se encuentra un agujero donde se administra el material llamado tragante, que posee una válvula de doble cierre que evita que escapen los gases del horno. En el tragante la temperatura asciende a unos 150 grados centígrados. Aquí también se encuentran válvulas que atrapan algunos de los gases del horno, que en el futuro se pueden utilizar como combustibles para otros procesos metalúrgicos.

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