Cap 13 B (Hornos eléctricos) (19-09-2014) - Guillermo Aldana Rosales

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Hornos eléctricos 
13.1 Introducción 
La idea de aprovechar la ley de Joule (fenómenos térmicos de la corriente eléctrica) surgió a 
mediados del siglo XIX, pero solo en 1879 se consigue fabricar el primer horno eléctrico 
experimental de uso industrial. Lo construyo el ingeniero William Siemens. 
En 1887, Ferranti construyo un horno eléctrico a inducción, que si bien no tuvo aplicaciones 
industriales, dejo sentado un precedente. 
Entre 1890 y 1898, Colby y Stassano desarrollaron sus propios modelos. El último puede 
considerarse el precursor de los hornos eléctricos industriales. 
El desarrollo actual de la electrosiderurgia es muy avanzado, especialmente en los países donde la 
energía eléctrica tiene un costo económico muy bajo. 
La corriente eléctrica destinada a producir calor puede ser tanto continua como alterna. 
Los Hornos Eléctricos se usan para: 
- Alcanzar la temperatura necesaria para que se produzcan las reacciones químicas necesarias para 
la obtención de un determinado producto. 
- Cambios de estado (Fusión de los metales y vaporización). 
- Secado (en este caso suelen llamarse estufas y trabajan a temperaturas menores a 500º C) 
- Ablandar para una operación de conformado posterior. 
- Tratar térmicamente para impartir determinadas propiedades. 
- Recubrir las piezas con otros elementos, operación que se facilita frecuentemente operando a 
temperatura superior a la del ambiente (Vitrificado de los productos cerámicos). 
Las ventajas de un horno eléctrico pueden resumirse en: 
1) Menor inversión  amortización más rápida. 
2) Menor mano de obra y mantenimiento. 
3) Mayor rendimiento que otros hornos (oscila entre un 70 y 80%). 
4) Mayor temperatura (3000 a 3500 °C) comparado con un Martin-Siemens (2000 °C)  facilidad 
para desulfurar. 
5) Ocupa poco espacio. 
6) Ausencia de humos y polvos. No se necesitan conductos, chimeneas ni instalaciones para 
recuperar calor ni polvos. 
7) No necesita cámaras recuperadoras ni de combustión. 
8) Es de fácil manejo y regulación en cualquier etapa. 
9) Tiene poca perdida de calor, debido a que este se produce interna y directamente sobre la masa 
en fusión y no desde el exterior. 
10) No hay agentes externos (gases, combustibles, etc.) que reaccionen con el baño  no lo 
contaminan. 
11) Se obtienen aceros homogéneos en toda la sección del lingote, sin escorias ni gases. 
12) Se consiguen mejores propiedades mecánicas: a igual r con aceros obtenidos por otros 
métodos, estos tienen mayor A %,  y, a igual composición química, mejores propiedades 
mecánicas. 
13) Posibilidad de integrarlos a procesos de colada continua. 
 
13.2 Modos de obtención de acero en Hornos Eléctricos 
a) Por fusión: se calienta acero solido hasta licuarlo y luego se procede a colarlo en moldes. 
b) Por fusión y afino: 1) se funde la chatarra y simultáneamente se agregan los elementos 
oxidantes para el control de aquellos otros cuyos porcentajes se tienen que ajustar (C, Si, Mn, etc.). 
se elimina la escoria formada y comienza el afino. 
 2) el afino consiste en agregar C (si es necesario recarburar), cal (para 
defosforar y desulfurar), FeSi y FeMn. 
c) Por refinación: se usan aceros obtenidos por otros métodos y luego se hacen los agregados 
necesarios para mejorarlos o producir aceros de aleación. 
d) Por afino de la fundición: se usa arrabio líquido proveniente de un mezclador. El resto de la 
operación es similar a la anterior. Solo se usa para eliminar azufre, no para defosforar. 
13.3 Tipos de Hornos Eléctricos 
 1) arco independiente (tipo Stassano). 
 a) a arco 2) arco dependiente (tipo Heroult). 
 3) solera incluida (tipo Girod). 
 
 Hornos Eléctricos b) a inducción 1) con núcleo (baja frecuencia) 
 2) sin núcleo (alta frecuencia) 
 
 c) resistencia (casi sin uso) 
 
Ley de Joule Q = 0,24 . r . i2 Q = 0,24 . e2 / r 
 
Donde: 
i : intensidad de corriente (en amperes), e: tensión (en voltios), r: resistencia eléctrica (en ohms). 
 
13.3.1 A arco 
 La fuente de calor es el arco voltaico. 
 
 a) Arco independiente 
 
 
Fig. 13.1 
Como puede apreciarse, los electrodos se mueven horizontalmente por medio de un tornillo sin 
fin. Trabajan por encima del baño metálico aportando calor por irradiación. El arco se forma entre 
los electrodos. 
Se conecta a cualquier red de corriente alterna monofásica o trifásescoriaica. 
Sus desventajas son el gran consumo de electrodos, que aumenta el porcentaje de C en el baño 
Tiene aplicación en fundición de metales de color y sus aleaciones. A veces, hlerro fundido y 
acero. 
 
 b) Arco dependiente 
El arco se forma entre los electrodos y el baño metálico. Los electrodos se disponen verticalmente 
y el recorrido de la corriente es electrodo-arco-escoria-metal-escoria-arco-electrodo. 
La corriente no atraviesa la solera. 
Al formarse el arco mas lejos de las paredes y de la bóveda que en el caso anterior, aumenta la 
vida del revestimiento en esas zonas. 
 
 
 
FIG. 13.2. Horno de arco dependiente. Características constructivas. (1) bóveda de ladrillos 
refractarios; (2) electrodos; (3) revestimiento de dolomita; (4) revestimiento de magnesita; (5) 
capa de arena intermedia entre el revestimiento y la envoltura metálica; (6) envoltura 
metálica protectora; (7) dispositivo de cierre hermético formado con arena obrando igual 
que un cierre hidráulico. 
 
 
escoria 
metal 
c) Solera incluida 
En este tipo de horno, la electricidad, después de atravesar el baño pasa a la solera. Con esto se 
logra un caldeo más uniforme pues el baño desde arriba y desde abajo. 
El recorrido de la electricidad es: electrodo-arco-escoria-metal-solera-placa electro conductora 
 
Fig. 13.3. Horno de solera incluida (tipo Girod) 
La red es trifásica de C.A., pero puede ser monofásica o C.C. 
El caldeo por arriba se logra con los arcos que saltan entre electrodos y el caldeo por abajo se 
consigue con los arcos que saltan entre los electrodos y la placa electro conductora de Cu. 
La desventaja de estos hornos respecto a los anteriores es su menor rendimiento y consumo o 
deterioro de la solera. 
 
 
Fig. 13.4 
 
Las partes constitutivas de un horno constan de, entre otras cosas: 
1) Sistema eléctrico, con el transformador correspondiente. 
2) Electrodos, bobinas o resistencia, según el tipo. 
3) Estructura metálica de soporte. 
4) Sistema de basculación. 
5) Puertas de carga o bóveda (techo) basculante para tal fin. 
6) Carro y gamela (cuchara) de carga de materia prima. 
7) Foso y cuchara de colada por un lado y vagoneta para retiro de escoria por el otro. 
8) Etc. 
 
Los electrodos para Hornos Eléctricos a arco se construyen de tres tipos: 
 
 
 Grafito Baja resistencia, o sea 
 alta conductibilidad. 
Tipos de electrodos Carbón Características Solidez. 
 Resistencia a altas tº 
 Autoaglutinantes Pocas cenizas y azufre 
 
Los mejores son los de grafito, pero son de construcción compleja y caros. 
Los autoaglutinantes se fabrican a partir de un tubo de acero de bajo carbono, que se rellena con los 
ingredientes adecuados y se conectan a la red. A medida que van trabajando y consumiéndose, se 
enroscan tramos nuevos con su relleno correspondiente, bien apisonado, terminándose de aglutinar 
duranteel uso. 
 
En la tabla siguiente se dan algunos datos comparativos de Hornos Eléctricos a arco, en función de 
su capacidad de producción 
 
 
 
 
Es evidente que cuanto más alta sea la potencia eléctrica del horno, más breve será el tiempo de la 
operación," menores serán las perdidas por radiación y, por lo tanto, menor el consumo de energía 
eléctrica por tonelada, que en algunos casos llega a reducirse a 400 kwh/ton en condiciones 
favorables. 
Además, cuanto mayor sea la potencia, mayor serán la tensión e intensidad de corriente eléctrica, 
mas fácil el cebado del arco y mayor la longitud del mismo (lo cual permite conservar a los 
electrodos a mayor distancia del baño, poniéndolos a salvo de roturas producidas por la agitación del 
mismo o salpicaduras de la carga). Los transformadores están constituidos por los primarios 
(arrollamientos de conductores finos recorridos por una corriente de alta tensión y baja intensidad) y 
por los secundarios (arrollamientos de conductores gruesos recorridos por una corriente inducida de 
baja tensión y elevada intensidad). 
La función de los reguladores es la de mantener la misma distancia inicial electrodo-baño, a medida 
que aquellos se desgastan. Hay reguladores de dos tipos: hidráulicos y eléctricos. 
 
13.3.1.1 Metalurgia de un horno eléctrico a arco, con revestimiento básico y carga solida 
 
1) Fusión 
La carga del horno se hace así: 
a) Se introduce chatarra de fundición y se comienza con la fusión. 
b) Sobre el final de la etapa se introduce cal viva (25 kg/ton carga). 
 Terminada la fusión se agrega, paulatinamente, mineral de hierro muy puro para oxidar las 
impurezas. 
 
2) Oxidación 
Es similar a la que se produce en un horno Martin-Siemens. En los hornos eléctricos la temperatura 
es muy intensa y se elimina parte del P, se oxida el Si y el Mn. 
 
3) Decarburación 
Se realiza a elevada temperatura, con el oxido de hierro disuelto en el baño. 
 
Fe3C + ½ O2 (si hay inyección de O2 por lanza)  3 Fe + CO 
3 Fe3C + Fe2O3  3 CO + 11 Fe 
Fe3C + FeO  CO + 4 Fe 
 
4) Defosforación y Desulfuración 
Se produce por efecto de la cal viva introducida al baño. 
De una manera simplificada, las reacciones podrían indicarse así: 
 2 P + 5 FeO + 3 CaO  P2O5(CaO)3 + 5Fe 
 3 Fe + SO2  SFe + 2 FeO 
 SFe + CaO  SCa + FeO 
 
Cuando la escoria se ennegrece, esto indica la eliminación de impurezas en el baño. Esta escoria se 
retira. El acero queda ligeramente oxidado y con bajo C. 
Luego se agrega cal viva (CaO) para reconstituir la escoria (15 á 20 kg/ton) y espato flúor (3 á 6 
kg/ton). A 1600 ºC se forma Ca2C, muy reductor. 
 
5) Recaburación 
Cuando es necesario se agrega carbón pulverizado, coque o restos de electrodos. 
La escoria en un horno eléctrico debe mantenerse muy liquida (requiere altas temperaturas) y debe 
ser muy reductora o neutra 
Después de retirada la escoria negra y agregada la cal, se forma una escoria blanca, se espera 20 á 
30 minutos y si el color de la nueva escoria se vuelve oscuro, se agrega coque pulverizado sobre el 
baño. El arco actúa sobre la mezcla coque-cal, formando Ca2C, altamente reductor. La escoria así 
formada se deja en contacto con el baño 2 á 3 horas y a veces más. 
 
6) Desoxidación 
Si todavía se considera alto el contenido de oxígeno en el baño, se desoxida con FeMn 
 
FeO + FeMn  MnO + 2 Fe 
 
13.3.1.2 Fabricación de aceros al C en Hornos Eléctricos a Arco con una sola escoria. 
Este procedimiento se emplea para la obtención de aceros en los que se exige contenidos de 
P ó S , inferiores a 0,04%. La marcha de la operación se desarrolla en dos fases: 
 
1) Defosforación 
La carga está formada por chatarra más 5% de cal. 
Una vez fundida la carga se agrega mineral de hierro al baño, el cual produce un "hervido" que se 
procura mantener por 20 á 30 minutos. 
Se desescoria parcialmente y se hacen muevas adiciones de cal y mineral hasta que el contenido de 
P llegue al valor deseado, contando con que hay una defosforación ulterior, residual, de 0,01% hasta 
el momento de la colada. 
 
2) Desulfuración 
La desulfuración requiere elevada temperatura, escoria básica muy calcárea y un elevado contenido 
de Mn en el baño. 
Para obtener esas condiciones se agrega Mn en forma de Spiegel, se añade 3% de cal y un poco de 
mineral (un exceso de FeO en la escoria interfiere en la desulfuración) para producir un "hervido". 
Durante el "hervido" se hacen nuevas adiciones de cal y espato flúor hasta obtener una escoria muy 
calcárea y fluida. 
La operación se da por terminada en cuanto se llega a 0,01% por encima del contenido fijado, pues 
en el resto de la operación hasta la colada, se bajará ese porcentaje. 
Una vez llegado a los porcentajes de P y S fijados, se realiza un desecoriado parcial, se continua con 
el afino hasta obtener el porcentaje de C deseado, se realizan las últimas correcciones con FeSi y 
FeMn y se cuela, cuidando no mezclar la escoria con el metal y adicionando en la cuchara de colada, 
unos 150 gr de aluminio por cada tonelada de metal. Este procedimiento se usa para obtener aceros 
duros y semiduros. 
 
13.3.1.3 Afino del arrabio en Hornos Eléctricos a Arco ] 
Debido a que el Horno Eléctrico es poco oxidante, la oxidación del arrabio se logra utilizando mineral 
de hierro en polvo, en cantidades de 250 á 300 kg/ton de arrabio, pudiendo completarse la acción 
oxidante con inyección de oxigeno. 
La carga puede contener hasta un 50% de arrabio. 
El procedimiento solo resulta económico donde se dispone de energía eléctrica muy barata. 
 
Fabricación de aceros en Hornos Eléctricos Acidos 
En estos hornos, lo mismo que en todos aquellos de revestimiento acido, no puede eliminarse ni el P 
ni el S, por lo cual se debe controlar mucho la composición de la carga. 
En general se usan para la refusión de aceros destinados al moldeo. 
La carga debe tener un contenido de C solo superior en 0,20 á 0,25% respecto al fijado para el acero 
a obtener. 
En cuanto se termina la fusión, se toma una muestra y se analiza el C. A continuación se prosigue 
con las adiciones de mineral de hierro para oxidar las impurezas (esto también puede hacerse con 
oxigeno). 
La escoria que se forma es vítrea, casi negra. 
Luego se hacen las adiciones de ferroaleaciones para corregir la composición del baño y para 
desoxidar. Eventualmente se agrega aluminio en la cuchara de colada para completar la 
desoxidación. 
 
13.3.1.4 Agitación electromagnética del baño en los Hornos Eléctricos a Arco. 
Como en la elaboración de aceros en los Hornos Eléctricos a Arco no se produce gran 
désprendímíento de CO que agite al baño, como sucede en otros hornos, el contacto entre metal y 
escoria es defectuoso y las reacciones transcurren con lentitud 
Para acelerar el proceso, se ensayo hacerlas burbujear con gases inertes, como el nitrógeno o el 
argón, inyectados al baño, pero actualmente se utiliza la agitación electromagnética del baño, 
producida por una bobina colocada en el fondo del horno, como se ve en la Fig. 5. 
La bobina se alimenta con una corriente alterna trifásica, de muy baja frecuencia (0,75 hz), a unos 
240 V. El aumento de consumo, que este dispositivo supone, es de solo 18 kwh/ton. 
 
 
 
 Fig. 13.5 
 
 
13.3.1.5 El oxígeno en el Horno Eléctrico a Arco. 
Se emplea actualmente en tres periodos distintos del proceso de elaboración: 
1°) Al final de la carga, como comburente necesario para la combustión, con quemadores, de fuel-oil 
o propano. Esto se viene practicando dese 1.958 para acortar el periodo de fusión en unos 30 á 40 
minutos, lo cual supone un ahorro de consumo de energía. 
El consumo de gas propano es de 12 m3/ton y el de oxígeno de 25 m3/ton. 
2°) Al final de la fusión. Al final de esta etapa suelen quedar trozos de chatarra flotando en los 
límites o perímetro del baño, donde no llega bien el calor del arco.Esto obliga a empujarlos hacia el 
centro por medio de barras, con un trabajo que demanda un gran esfuerzo. 
Actualmente, se introducen lanzas de oxigeno por las puertas de trabajo y en pocos segundos se 
cortan y sumergen en el baño los recortes no fundidos, ahorrándose 10 á 15 minutos en el proceso 
de fusión. 
3°) Para decarburar. Cuando la chatarra contiene mucho Cr, este forma O5Cr2 a costa del oxigeno de 
la carga, con lo cual se retrasa e impide, en cierto modo, la decarburación. Por eso se hace necesario 
agregar oxigeno para que la decarburación pueda realizarse. La formación de O5Cr2 genera gran 
desprendimiento de calor, alcanzando la temperatura unos 1.750 ºC. La utilización de oxigeno en los 
hornos eléctricos produce humos rosas con contenido de partículas de hierro, que deberán 
recuperarse si la cantidad es elevada. 
 
13.3.2 A inducción 
 
a) Con núcleo 
En 1885 Ferranti dispuso el metal a fundir de modo de formar un anillo cerrado que constituyera 
una espira única, e hizo recorrer al mismo por una corriente inducida desde un arrollamiento 
primario. 
Por tal motivo, los hornos eléctricos a inducción pueden considerarse como transformadores cuyo 
arrollamiento primario está conectado a la red de suministro de energía eléctrica y el 
arrollamiento secundario lo constituye el metal mismo. 
Recordando las leyes de los transformadores: 
 
 
donde: 
i : intensidad de corriente 
n : número de espiras 
e : tensión 
1 : primario 
2 : secundario 
n2 = 1 
 
Estas equivalencias son leyes generales y no tienen en cuenta el rendimiento del transformador. 
La potencia de estos hornos se calcula con: 
 
donde: 
R : resistencia óhmica en la vena del fluido. 
L : inductancia. 
w = 2  f, con f =50 Hz 
 
El rendimiento eléctrico puede estar en el 80%, pero si el factor de potencia es muy bajo (0,35 a 
0,80), habrá que elevarlo colocando condensadores entre barras. 
 
 
Fig. 13.6 Hornos eléctricos a inducción 
 
El horno de baja frecuencia se alimenta con una corriente alterna. 
Comprende un canal circular formando por un anillo alrededor de la bobina 2, que recibe corriente 
desde un alternador. La bobina se dispone alrededor de un núcleo 3, formado por láminas de 
acero al Si, de pequeño espesor, aisladas entre sí mediante un barniz. 
Entre la mampostería 4, que forma la espira única en la cual se coloca el metal a fundir y la 
bobina, existe un espacio libre 5, para la circulación de aire, que actúa como refrigerante, 
disipando el calor que se desprende y evitando el calentamiento excesivo de la bobina. 
Una vez fundido el metal, se lo cuela por el canal 6, haciendo bascular el horno por intermedio del 
sector dentado 7 y de la cremallera 8. 
En la Fig. 7, se ve un horno que consta de dos partes principales: una cámara revestida o crisol y 
una unidad que produce calor por medio de un transformador. 
El calor se desarrolla en el secundario, que es un canal anular vertical lleno de metal fundido; 
desde allí se transmite al crisol, situado en la parte superior, por efecto electrodinámico del metal 
fundido. 
El primario es un núcleo formado por láminas de hierro y un devanado. 
La puesta en funcionamiento del horno requiere que el canal que forma el secundario esté lleno de 
metal fundido. Al finalizar la jornada de trabajo se mantiene un voltaje reducido para que no 
solidifique el metal en el anillo secundario. 
 
Fig. 13.7. Horno a inducción con núcleo para la fusión de latón y aleaciones similares (Ajax Furnace 
Corporation) 
Se usan para fundir metales de bajo punto de fusión, pues de lo contrario se destruiría el 
revestimiento. 
 
b) Sin núcleo 
Se pueden usar para fabricar acero. 
Los hornos de este tipo son alimentados por una corriente de 500 a 100.000 Hz. 
Comprenden un crisol de material refractario rodeado por un enrollamiento de espiras tubulares 
de cobre por donde circula una corriente alterna. En el interior circula agua para evitar el 
recalentamiento del serpentín. 
En el interior del crisol se coloca el metal a fundir por donde circulara una corriente inducida que 
proveerá el calor necesario para el proceso. 
El conjunto se coloca, a su vez, en una caja cubica o cilíndrica, que antiguamente era de madera y 
en la actualidad se hace metálica, pero se separa del serpentín con una sustancia antimagnética 
(como fibrocemento). 
 
 
Fig. 13.8. Horno a inducción sin núcleo 
 
Los Hornos Eléctricos a Inducción de alta frecuencia pueden considerarse como transformadores 
cuya bobina primaria es el arrollamiento que rodea al crisol y la bobina secundaria un tubo ficticio de 
espesor e que es la única parte de la masa de metal M, de diámetro d, por la cual circula corriente 
 
Fig. 13.9 
El espesor del tubo ficticio crece con la resistividad del material a fundir y decrece con la 
frecuencia de la corriente. 
Prácticamente se ha comprobado que la frecuencia mínima debe ser suficiente para formar un 
"tubo eléctrico" de espesor e, inferior a 1/10 del diámetro d de la masa calentada. 
La potencia de estos hornos se calcula con: 
 
TERMOLIT 
donde: 
N : amperios-vuelta de la bobina inductora (primario). 
i : intensidad de corriente en el primario. 
d : diámetro de la masa. 
e : espesor del “tubo eléctrico”. 
: resistividad del metal caldeado. 
 : permeabilidad magnética ideal. 
f : frecuencia de la corriente eléctrica. 
K : factor menor que 1 (depende de la relación d/e) 
 
(d/e) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 
K 0,10 0,27 0,50 0,68 0,80 0,84 0,87 0,89 0,90 0,91 
 
El factor pe potencia es muy bajo, de 0,10 á 0,25, por lo cual es absolutamente necesario instalar 
condensadores para elevarlo. 
El crisol se construye conjuntamente con el horno, al mismo tiempo. Para ello, una vez dispuesto 
el serpentín sobre una base de material refractario, se coloca dentro del mismo 
(concéntricamente) una cuba de chapa fina de acero, con la forma interna del crisol el espacio 
entre ambos se rellena con material refractario (del tipo mortero plástico) apisonado. El mismo 
será básico o ácido según exista o no, P en la carga a fundir. 
La consistencia del mortero se logra por el calentamiento de la primera operación del horno, 
fundiéndose, en ese mismo momento, la envoltura metálica, que se mezcla con el acero liquido 
del baño. 
La duración del revestimiento alcanza para realizar 200 á 300 coladas. No tiene gran espesor (50 
á 100 mm) por lo cual la calidad de la carga debe ser cuidadosamente elegida. 
El arrollamiento primario generalmente se hace en una sola capa. 
El campo de aplicación de este tipo de horno es la producción de aleaciones de alta calidad 
(bronces, aceros inoxidables, aceros para armas, aceros para imanes, aceros para herramientas, 
aleaciones al Cr-Ni y metales para cojinetes). 
El funcionamiento consta de cuatro etapas: carga, fusión, mantenimiento a temperatura y colada. 
Debido a que el circuito secundario lo constituye la carga ubicada sobre la zona anular exterior del 
total de la masa que hay en el crisol, la manera de cargar el horno tiene mucha importancia en el 
inicio del ciclo calorífico. 
Una característica de los hornos de inducción sin núcleo, es el agitado automático que se produce 
en el metal fundido, debido a la acción mutua de los campos magnéticos de los circuitos primario 
y secundario. 
 
 
Fig. 10 (1): Crisol (2): Serpentín de cobre (3): Armadura exterior 
 
La agitación es tanto más activa cuanto menor sea la frecuencia. Resulta muy intensa con 
corrientes polifásicas de baja frecuencia. 
Justamente, esta agitación activa del metal fundido, favorece la mezcla intima de los 
componentes de las aleaciones y constituye un factor importante en la producción de aleaciones 
de alta calidad. 
El principal factor de orden técnico que interviene, es la determinación de la frecuencia para 
obtener el grado de agitación que se desea. 
Teniendo en cuenta que la corriente que se necesita para un valor determinadode energía, 
disminuye al aumentar la frecuencia y que la agitación que se produce es proporcional al 
cuadrado de los amperes-vuelta, evitaremos la producción de un agitado demasiado violento 
dando a la frecuencia un valor alto, tal que limite el número de amperes-vuelta a un valor 
admisible. 
Un ejemplo son los hornos de 960 Hz y más de 100 kw para la fusión de aceros. La misma 
frecuencia se suele usar para cargas no férreas, aunque en este caso, a veces, se utilizan 480 Hz. 
En hornos de menor potencia, la frecuencia puede llegar a 300 Hz o más. En resumen, a mayor 
frecuencia, menor intensidad de corriente y menor grado de agitación. 
 
 
El revestimiento refractario es una de las partes más delicadas de los hornos sin núcleo, pues debe 
limitarse su espesor a 50 á 100 mm para no perjudicar el rendimiento eléctrico y a su vez, debe 
soportar la carga del acero (en muchos casos de varias toneladas). 
El revestimiento acido está formado por una mezcla de sílice (obtenida cociendo rocas de cuarzo a 
1.200 °C), con una pequeña cantidad de acido bórico (0,5 á 1,5%), que sirve de fundente y 
aglomerante. 
El revestimiento básico tradicional es magnesita, pero tiene dos inconvenientes; 
a) excesiva conductibilidad térmica, anulando la acción protectora que ha de tener el revestimiento. 
b) excesiva dilatación, que produce deformaciones y grietas. 
 
13.3.2.1 Metalurgia en el Horno Eléctrico a Inducción, sin núcleo, con revestimiento acido. 
La conjunción de los efectos debidos a la agitación y a la elevada temperatura, permite obtener 
aceros más homogéneos y muy puros, por lo cual se pueden fabricar aceros especiales de alta 
calidad. 
Además, los aceros no son contaminados con restos de electrodos (C) como sucede en los hornos 
eléctricos a arco. 
La fusión se alcanza rápidamente (por ejemplo, 5 ton. en 3 á 4 horas). 
La energía eléctrica es reducida: 500 á 1.000 kvah/ton. 
La mano de obra es reducida. 
Los Hornos Eléctricos a Inducción, de alta frecuencia, se emplean, como se dijo, para fabricar 
aleaciones ferrosas o no ferrosas, de alta calidad. 
 
13.3.2.2 Metalurgia en el horno eléctrico a inducción, sin núcleo, con revestimiento básico. 
Permite la fabricación de aceros que contengan elementos altamente corrosivos para el refractario 
acido, como ser el Cr y el Ni. 
 
13.3.3 Procedimiento Duplex 
Es la combinación de un convertidor con un Horno Eléctrico a Arco. El horno eléctrico refina al acero 
obtenido en el convertidor, con gran economía de energía eléctrica. La producción también 
aumenta, pero hay que sincronizar las operaciones. 
El acero decarburado en el convertidor (0,05% C) se recarbura con coque pulverizado en la cuchara 
de colada (C = 0,40%). Así llega al Horno Eléctrico. La defosforación baja el porcentaje de P de 0,05 
- 0,10% á 0,025%. 
Los 900 kwh/ton para carga solida, bajan a menos de la mitad. 
La metalurgia es similar a la ya vista.