Logo Studenta

Desoxidación Primaria del Metal

¡Estudia con miles de materiales!

Vista previa del material en texto

Modelo de publicación sin fines de lucro para conservar la naturaleza académica y
abierta de la comunicación científica
PDF generado a partir de XML-JATS4R 1
Desoxidación primaria del metal líquido durante el vertido
del Horno de Arco Eléctrico a la cuchara y proceso de ajuste y
afino de Horno Cuchara.
Primary deoxidation of the liquid metal during the pouring of
the Electric Arc Furnace into the ladle and the adjustment and
refining process of the Ladle Furnace.
Ramírez-Torres, José Antonio; Gil Ortiz, José Marcos; Corrales
Rodríguez, Jorge Luis; Cruz Crespo, Amado
José Antonio Ramírez-Torres
jose@acinoxtunas.co.cu
Universidad de Las Tunas, Cuba
José Marcos Gil Ortiz
jgil@ult.edu.cu
Universidad de Las Tunas, Cuba
Jorge Luis Corrales Rodríguez
jorgecs@ult.edu.cu
Universidad de Las Tunas, Cuba
Amado Cruz Crespo
acruz@uclv.edu.cu
Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas,
Cuba
Innovación tecnológica (Las Tunas)
Centro de Información y Gestión Tecnológica y Ambiental de Las
Tunas, Cuba
ISSN-e: 1025-6504
Periodicidad: Trimestral
vol. 27, núm. 1, 2021
yanna@ciget.lastunas.cu
Recepción: 05 Enero 2021
Aprobación: 29 Marzo 2021
URL: http://portal.amelica.org/ameli/
jatsRepo/442/4422091007/index.html
Resumen: El presente trabajo de investigación se muestra la
solución de la tarea del Banco de Problemas de la EMPRESA
DE ACEROS INOXIDABLES ACINOX Las Tunas, sobre la
necesidad de buscar alternativas tecnológicas en la desoxidación
primaria durante el vertido del metal líquido del Horno de
Arco Eléctrico (HAE) a la cuchara; durante el ajuste y afino
del acero en el proceso de Horno Cuchara (HC), con la
utilización de materias primas y materiales más baratos, con
el mínimo consumo de energía eléctrica en la producción de
aceros al carbono de alta calidad, bajo las condiciones específicas
de ACINOX Las Tunas (horno de piquera y máquina de
vaciado tipo twin). Se realiza un estudio de los antecedentes y
estado actual de la producción, se expone en detalle todos los
elementos que componen la metodología para el cálculo de los
parámetros tecnológicos en la refinación de acero. Se describe
la metodología seguida, que satisface los objetivos planteados
y establecer procedimientos (mejoras tecnológicas) de ajuste
y afino del acero de una manera competitiva, sostenible y
sustentable.
Palabras clave: desoxidación acero, formación de nueva escoria,
horno cuchara, disminución del consumo energía eléctrica y
materiales.
Abstract: is research work shows the solution of the task of
the Problem Bank of the ACINOX Las Tunas STAINLESS
STEEL COMPANY, on the need to search for technological
alternatives in primary desoxidation during the discharge of
liquid metal from the Electric Arc Furnace (HEA) to the
ladle; during the adjustment and refining of the steel liquid in
the Ladle Furnace (LF) process, with the use of cheaper raw
materials and materials, with the minimum consumption of
electrical power in the production of high quality carbon steels,
under specific conditions by ACINOX Las Tunas (furnace
lip and continuous casting machine type twin). A study of
the antecedents and current state of production is carried
out; all the elements that make up the methodology for
calculating the technological parameters in steel refining are
exposed in detail. e methodology followed is described, which
satisfies the proposed objectives and establishes procedures
http://portal.amelica.org/ameli/jatsRepo/442/4422091007/index.html
http://portal.amelica.org/ameli/jatsRepo/442/4422091007/index.html
Innovación tecnológica (Las Tunas), 2021, 27(1), Enero-Marzo, ISSN: 1025-6504
PDF generado a partir de XML-JATS4R 2
(technological improvements) for adjusting and refining the
steel in a competitive, sustainable and sustainable manner.
Keywords: desoxidation of the steel, formation of new slag,
ladle furnace, decrease of the consumption electric power and
materials.
INTRODUCCIÓN
Se denomina acero, a la aleación de Hierro (Fe) y Carbono (C). A esta aleación básica se suele adicionar otros
elementos que le confieren al acero propiedades especiales, (J.M, 1991). El acero constituye el material más
importante en el desarrollo industrial actual y futuro del mundo, el nivel de desarrollo económico de uno u
otro estado se determina por la capacidad de acero fabricado, puesto que sin
gricultura, generación eléctrica, etc., (Kundrin, 1981). Por la variedad y disponibilidad es factible su
producción en cantidades industriales; su resistencia y propiedades plásticas pueden ser trabajadas por varios
métodos (laminados, forjados, estampados, estirados, etc.).
Alrededor de un cuarto de la producción mundial de acero se produce por el método de Horno de Arco
Eléctrico, donde se transforma la carga metálica en metal líquido con una composición química y temperatura
específica. Luego el metal se vierte a cuchara para su traslado a los diferentes métodos de la metalurgia
secundaria como por ejemplo al Horno Convertidor al Oxígeno LD (descarburación con lanza de oxigeno
por arriba), donde el calentamiento ocurre a través de las reacciones exotérmica de los elementos químicos,
principalmente el carbono o va a la unidad de refinación de acero tipo Horno Cuchara como en la planta
de ACINOX Las Tunas,
con calentamiento por arco eléctrico, que permite la formación de una nueva es
Se denomina acero, a la aleación de Hierro (Fe) y Carbono (C). A esta aleación básica se suele adicionar
otros elementos que le confieren al acero propiedades especiales, (J.M, 1991). El acero constituye el material
más importante en el desarrollo industrial actual y futuro del mundo, el nivel de desarrollo económico
de uno u otro estado se determina por la capacidad de acero fabricado, puesto que sin él no puede
progresar la industria minera, naval, agricultura, generación eléctrica, etc., (Kundrin, 1981). Por la variedad
y disponibilidad es factible su producción en cantidades industriales; su resistencia y propiedades plásticas
pueden ser trabajadas por varios métodos (laminados, forjados, estampados, estirados, etc.).
Alrededor de un cuarto de la producción mundial de acero se produce por el método de Horno de Arco
Eléctrico, donde se transforma la carga metálica en metal líquido con una composición química y temperatura
específica. Luego el metal se vierte a cuchara para su traslado a los diferentes métodos de la metalurgia
secundaria como por ejemplo al Horno Convertidor al Oxígeno LD (descarburación con lanza de oxigeno
por arriba), donde el calentamiento ocurre a través de las reacciones exotérmica de los elementos químicos,
principalmente el carbono o va a la unidad de refinación de acero tipo Horno Cuchara como en la planta
de ACINOX Las Tunas,
con calentamiento por arco eléctrico, que permite la formación de una nueva escoria, adicionar
ferroaleaciones para el ajuste y homogenización de la composición química y temperatura, desulfuración
profunda, decantación de las inclusiones no metálicas del acero y eliminación gases.
Tanto la fabricación de acero al carbono (acero común) como el especial (donde se incluyen los aceros
inoxidables) se compone de dos etapas: una primera denominada metalurgia primaria o fusión que se realiza
en hornos de arco eléctrico y la denominada metalurgia secundaria, que se inicia durante el vertido del Horno
de Arco Eléctrico y finaliza en el Horno Cuchara, (F. J. Ormazábal, Lagarraña Esther y colab.).
La elaboración de aceros bajo y medio carbono en la acería de ACINOX Las Tunas resulta complejo
partiendo de un equipamiento para la producción de aceros inoxidables (horno de piquera) y la adaptación
José Antonio Ramírez-Torres, et al. Desoxidación primaria del metal líquido durante el vertido del...
PDF generado a partir de XML-JATS4R 3
de una máquina de vaciado de planchones a un TWIN (dos líneas) con tiempo de vaciado 100 min. /col., que
no favorece la calidad del acero vaciado y tener que aumentar las exigencias de calidad del acero elaborado.
La producción de acero bajo y medio carbono en ACINOX Las Tunas está condicionadopor la baja
disponibilidad y calidad del fondo metálico con que cuenta Cuba, que provoca la introducción en la carga
metálica > 5 % de materiales no metálicos, concentraciones de (FeO)esc. > 30 % y formación de escorias de
baja basicidad (B < 1,80), con baño metálico muy oxidado con [%C]metal < 0.07 y formación de una escoria
de baja calidad, con alto consumo de energía, de refractario y electrodos de 500 mm. Por lo que proponemos la
evaluación de aumentar la cantidad de carbón de carga entre cestas y si fuese necesario de carbón de insuflado
durante la formación de escoria espumosa y lograr [C]metal > 0.08 % y [C]metal < 0.20 % antes del vertido
del metal a la cuchara.
La desoxidación primaria (pre desoxidación) durante el vertido del metal líquido a la cuchara se
realizaba en el siguiente orden: adición de aluminio (Al-95%) por su alto poder desoxidante y evitar el
"overflow" (derrame metal y escoria de la cuchara), carbón antracita o coque para continuar la desoxidación
y ajuste del metal al 50% de la marca y a las ¾ parte del llenado de la cuchara se adicionaba el FeSiMn16-65%
para el ajuste del manganeso al 80% y el silicio la mayor parte (60-70 %) continuaba desoxidando el baño
metálico por precipitación y el resto se asimilaba al metal. La adición de FeSi-75 % a inicio proceso de Horno
Cuchara para la desoxidación de la escoria procedente del horno (FeO) esc. > 7 %, con la formación (SiO2)
esc. > 25 % y de escorias con basicidad < 2 (B < 2), con demoras durante el calentamiento y bajas Tasas de
Desulfuración (Ls) del acero al final del proceso de Horno Cuchara, con alto consumo de energía eléctrica,
refractario de cuchara y electrodos de 300 mm. Los altos tiempos de vaciado en la Máquina de Vaciado
Continuo, provocaba obstrucciones de las boquillas de vaciado de la cuchara y artesa a causa de la
decantación de aluminatos (Al2O3), debido al alto contenido de aluminio en el acero
> 0,0045 %.
De acuerdo a lo planteado, es objetivo del presente trabajo evaluar el empleo de materiales desoxidantes
más baratos e idóneos para la desoxidación del metal durante el vertido y proceso de afino en sustitución del
Al-95 %, así como la formación y evaluación de una nueva escoria, que permitiera satisfacer las exigencias de
calidad del acero elaborado en el proceso de Horno Cuchara.
MATERIALES Y MÉTODOS
El desarrollo experimental de este trabajo de investigación consistió en dar seguimiento a las prácticas de
desoxidación primaria realizadas en la cuchara de acero durante el vertido y proceso de Horno Cuchara. Es
importante señalar, que las adiciones durante la desoxidación primaria se realizaron a inicio del vertido y a las
¾ de llenado de la cuchara. Esta modificación de la práctica convencional, tuvo como objetivo incrementar la
cantidad de carbón empleado como desoxidante y eliminar la adición de aluminio. La información estadística
de estas prácticas de coladas de grados de acero bajo y medio carbón, se recopilaron para realizar los cálculos
de las diferentes variables que intervienen en el proceso. También se recopilaron los datos resultantes de las
prácticas donde se agregó más cantidad de carbón y escoria sintética “Sidox-FG o Lugitec-Al” en sustitución
del Al-95 %. La selección de los tiempos de medición de las variables de composición química del metal, de
las escorias y temperatura se realizó basándose en los tiempos estándar manejados durante el proceso. Estos
tiempos fueron, a los 5 minutos antes de iniciado el vertido a la cuchara, a inicio proceso de Horno Cuchara
y 10 minutos antes enviar la cuchara a vaciar a la Máquina de Vaciado Continuo. Además, se tomaron, los
tiempos de adición de carbón, ferroaleaciones y escoria sintética, con la finalidad de determinar su influencia
sobre la práctica de desoxidación primaria desoxidación. Finalmente, se tomaron muestras de escoria y acero,
al final proceso del Horno de Arco Eléctrico y al inicio y final del proceso de Horno Cuchara.
En la solución óptima en la investigación, se toman en consideración los siguientes métodos: análisis y
síntesis en el procesamiento de la información de las fuentes consultadas y la obtención de regularidades
Innovación tecnológica (Las Tunas), 2021, 27(1), Enero-Marzo, ISSN: 1025-6504
PDF generado a partir de XML-JATS4R 4
acerca de técnicas de evaluación de datos de medición en el proceso de producción; sistémico-estructural,
que permite la comprensión de los pasos que conforman el procedimiento para identificar las magnitudes
de influencias; teórico, que aporta herramientas a desarrollar para el diagnóstico del proceso productivo
relacionado con todas las contribuciones relacionadas con la etapa de medición del producto.
Metodología en la desoxidación primaria
En la producción de acero al carbono en ACINOX Las Tunas la transformación de la carga metálica
(chatarra) se realiza en el Horno de Arco Eléctrico, el afino se lleva a
cabo en el Horno Cuchara y la transformación del acero líquido a producto terminado se ocurre en la
Máquina de Vaciado Continuo. Además, se utilizan diversos materiales necesarios para la fabricación del
acero como son:
Ferroaleaciones (FeSi-75, FeSiMn, FeCr, FeV, FeB, etc.) y carbón, que se adicionan en la cuchara para la
desoxidación y ajuste del acero.
Formadores de escoria como la Cal, el Espato Flúor (CaF2) y escoria sintética Sidox- LFG o Lugitec-Al,
procedente de la FIRMA POROSIDER S.A.
En la tecnología de elaboración del acero al carbono se estudiaron las siguientes etapas. Propuestas.
1. A las 3 a 5 t. de metal líquido vertido a la cuchara se adiciona la escoria sintética en sustitución del
Al-95 %, para la desoxidación del acero y acondicionamiento de la escoria y evitar las reacciones violentas al
adicionar el carbón antracita o coque.
2. Seguidamente, adicionar el carbón antracita o coque con el objetivo de continuar la desoxidación
profunda y ajuste del acero según el grado de oxidación del metal procedente del Horno de Arco Eléctrico.
3. A las ¾ parte del metal vertido a la cuchara se adiciona el FeSiMn16-65 %, para el ajuste del por ciento
de manganeso al 80 % para continuar la desoxidación del metal por precipitación.
2.2. Toma de muestra de metal y temperatura en el proceso
Las mediciones de temperaturas en el Horno de Arco Eléctrico como en el Horno Cuchara se realizan con
termopares de inmersión de longitud de 1500 mm y de 1200 mm respectivamente. El termopar se introduce
a través de la escoria hasta hacer contacto con el metal produciéndose la medición de temperatura del metal
líquido. La medición se reflejará en el equipo SIDERMES situados en la cabina de mando de ambos agregados.
En la imagen 1, 2 y 3 se muestran los equipos de medición de la temperatura, de análisis de composición
química del acero y las escorias.
Imágenes 1, 2 y 3: Sidetemp A1-II, Cuantómetro de Emisión Óptica OBLF para el análisis de la
composición química del acero y Equipo PW 2404 x-ray Spectrometer para el análisis cuantitativo de las
escorias (Laboratorio Instrumental ACINOX Las Tunas).
1.3. Diagrama de Causa y Efecto. Plan de acción
Con la aplicación del Diagrama de Causa y Efecto detectamos las principales causas que afectaban las
desviaciones de los principales índices de consumos.
José Antonio Ramírez-Torres, et al. Desoxidación primaria del metal líquido durante el vertido del...
PDF generado a partir de XML-JATS4R 5
FIGURA 1
Diagrama de Causa y Efecto
Luego de conocer las principales causas, confeccionamos el plan de acción.
TABLA 1
Desglose de las causas con su plan de acción
Formación de una nueva escoria
Las escorias blancas de Horno Cuchara de ACINOX Tunas, de acuerdo a los contenidos de sus óxidos
mayoritarios, están constituidas por el sistema cuaternario CaO-SiO2-MgO-Al2O3 (de 35 % a 60 % de CaO;
de 13 % a 28 % de SiO2; de 3,5 % a 10 % de MgO; de 3,0 a 11 % de Al2O3) (Boza 2011). Estas escorias
pueden ser analizadas teniendo en cuenta el sistema ternario CaO-SiO2-MgO con diferentes contenidos
de Al2O3 o del sistema CaO-SiO2Al2O3 con diferentes contenidosde MgO (Committe for Fundamental
Metallurgy 1981). Al final del proceso de Horno Cuchara en ACINOX Las Tunas la composición química
se obtenía una escoria con
% FeO >1 y % SiO2 > 25 y %CaO < 50, que provocaba escorias ácidas, con B < 2 y afectaciones
al revistiendo refractario de la líneas de escorias de las cucharas (ver tabla 2); pero con las mejoras en la
desoxidación primaria del metal durante el vertido del horno y proceso de afino de Horno Cuchara, se obtiene
una escoria básica que favorece la durabilidad de las líneas de escorias de las cucharas > 60 col./campaña (ver
tabla 3).
2.5. Ajuste y afino del acero en el proceso de Horno Cuchara.
La desoxidación primaria del metal durante el vertido permitió adicionar carbón coque a inicio proceso
de HC (material más barato que el FeSi-75), realizar el ajuste del manganeso con FeSiMn16-65 % y luego
adicionar FeSi-75 % para la desoxidación y ajuste del silicio si fuese necesario. Formar una nueva escoria
con la adición de 700 kg de Cal (350+350), que permite establecer un correcto régimen eléctrico durante
el calentamiento, estabilizar el cosφ > 80, aumentar la velocidad de calentamiento del acero hasta 4,30oC/
min. y la disminución del tiempo de proceso
Innovación tecnológica (Las Tunas), 2021, 27(1), Enero-Marzo, ISSN: 1025-6504
PDF generado a partir de XML-JATS4R 6
< 60 min. /col. Es muy importante que haya circulación del acero líquido para lograr el intercambio y
reacción entre elementos del baño y escoria, lo que se consigue con un flujo de argón o nitrógeno desde el
fondo de la cuchara hacia la superficie. En la cuchara se encuentran dos fases distintas: el acero líquido (Fe, C,
Si, Mn, P, S, Sn, Cr, O, H, N, etc.), y los óxidos que forman la escoria (CaO, SiO2, MnO, MgO, FeO, P2O5,
Al2O3, etc.) en la superficie, debido a su menor densidad. La escoria que llega al afino procede de parte de la
escoria negra que inevitablemente pasa a la cuchara durante el vertido, y de los óxidos formados a partir de
las reacciones de desoxidación del acero en la cuchara por la adición de carbón y ferroaleaciones.
El silicio realiza desoxidación directa e indirecta, y la obtención de determinada cantidad óptima en el
acero que, además de cumplir la norma, garantiza unas adecuadas propiedades mecánicas minimizándose los
problemas de colabilidad y laminación. No obstante, el carbono al ser menos potente como desoxidante, que
el aluminio y el silicio, también lo utilizamos ampliamente como desoxidante:
La desoxidación final ocurre con el silicio del FeSi75%. La reacción más importante de reducción quizás sea
la que permite recuperar la mayor cantidad de hierro en la escoria procedente del horno de piquera, evitando
el mínimo paso de escoria a la cuchara. Por eso al agregar FeSiMn o FeSi75, el P2O5 de la escoria arrastrada
del horno pasa inevitablemente durante el vertido a la cuchara, se reduce durante la desoxidación, pasando
nuevamente al baño de acero. No obstante, si se ha desescoriado adecuadamente eliminando la mayor parte
de la escoria en el horno, la recuperación del fósforo en el proceso de afino no sobrepasa 0.09 a 0.012 %, por
lo que la cantidad de fósforo que puede revertir al baño en el afino es mínima y no supone un problema:
2.6. Desulfuración
Al final del proceso de afino están creadas las condiciones para que ocurra la desulfuración:
Alta temperatura >1610oC, escoria desoxidada (FeO)esc. < 1 %, alto contenido de (CaO)esc. > 55 % y
efectividad en el intercambio de elementos en la interface
escoria-acero, garantizado por una óptima fluidez de la escoria con la adición de espato flúor. Es importante
mantener una relación de (CaO)esc. / (SiO2)esc., > 2,2 (Basicidad), ya que una escoria con concentraciones
más altas de CaO puede contener una mayor relación de partición de azufre "Ls” (hasta cierto punto de
saturación) y por lo tanto es más eficaz en la eliminación del mismo.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Nueva Práctica Operativa durante el vertido y Afino del acero
José Antonio Ramírez-Torres, et al. Desoxidación primaria del metal líquido durante el vertido del...
PDF generado a partir de XML-JATS4R 7
FIGURA 2
Procedimientos (mejoras tecnológicas) durante el vertido y proceso de Horno Cuchara.
Vertido: El rango de la temperatura de vertido será de 1610 a 1645oC en dependencia de la marca de acero
que se está elaborando. A las 3 a 5 t. de metal vertido a la cuchara, se adiciona la escoria sintética, que crea
las condiciones desoxidantes del metal, para la adición del carbón antracita o coque, para la desoxidación
profunda del metal y al mismo tiempo el ajuste al 50 a 60 % del carbono y a las ¾ parte de llenado de la
cuchara, se adiciona el FeSiMn16-65 %, que continua con la desoxidación del metal por precipitación y del
ajuste al 80% de la marca del porciento de manganeso.
Horno Cuchara:
Al recibir la cuchara con acero líquido se toma muestra de metal, que se envía al Laboratorio Instrumental
para el análisis de composición química y temperatura. Se
ajusta el flujo de agitación del baño metálico y se inicia el calentamiento del acero con la adición de
350 kg de Cal. Con los resultados de composición química, se realiza primer ajuste en el siguiente orden:
carbón coque, FeSiMn16-65 % y si hace falta adicionar FeSi-75 %, ocurriendo una reducción profunda
del manganeso de la escoria. Adicionar la 2da Cal hasta completar 700 kg como mínimo (la adición de cal
dependerá del grado de oxidación del metal y escoria procedente del horno). Se realizarán tantos ajustes como
sean necesarios hasta alcanzar la composición química exigida por el cliente. Al final de proceso de Horno
Cuchara se alcanzan las condiciones óptimas de desulfuración: alta basicidad de la escoria (B > 2,2), bajo
por ciento de (FeO)esc. < 1 (escoria desoxidada) y alta temperatura del acero (1610 a 1635oC). Depende de
la marca de acero que se esté elaborando en ese momento, ocurriendo la desulfuración a través de siguiente
reacción (8):
[FeS]metal + 2(FeO)esc. + (CaO)esc. + [Si]metal + [C]metal = 3[Fe]metal + (CaS)esc. + (SiO2) +
COgas
Al final del proceso de Horno Cuchara se regula el flujo de agitación (flujo suave) para decantar las
inclusiones no metálicas y lograr una óptima limpieza interna del acero. Con las mejoras tecnológicas se logra
una escoria básica (B > 2,2), que favorece la desulfuración profunda del acero y la elación [%Mn]acero /
[%S]acero > 28, con la disminución de grietas internas durante el proceso de vaciado en la Máquina de
Vaciado Continuo, aumentando la calidad del producto terminado. Durante la desulfuración se alcanzaron
[%S]metal < 0,015, superando Ls > 70%:
Innovación tecnológica (Las Tunas), 2021, 27(1), Enero-Marzo, ISSN: 1025-6504
PDF generado a partir de XML-JATS4R 8
Ls = %Sinic. - %Sfinal / %Sinic. * 100% = 0.050 - 0.012/0.050 * 100 % = 76 %. En el año 2018 se logró un
[S]metal = 0.018 para una Ls = 64 (muy buena para las condiciones de ACINOX Las Tunas). En la tabla 3
se observa la desulfuración del acero antes y después de introducir las mejoras tecnológicas.
FIGURA 3
Contenido de azufre obtenido después del proceso de desulfuración en el Horno Cuchara
3.2. Análisis de las muestras de escorias antes de aplicar las mejoras:
TABLA 2
Resultados análisis cuantitativos de escorias de aceros al
carbono antes de la aplicación de las mejoras tecnológicas.
El Índice de Basicidad por debajo 2 (IB < 2), provocaba el deterioro del refractario de las cucharas.
TABLA 3
Resultados análisis cuantitativos de escorias de aceros al
carbono después la aplicación de las mejoras tecnológicas.
El IB > 2,2, favorece la durabilidad del refractario de las cucharas (de 45 coladas a más de 60 col. /cuchara).
3.3. Mediciones del cosφ antes y después de las mejoras tecnológicas:
José Antonio Ramírez-Torres, et al. Desoxidación primaria del metal líquido durante el vertido del...
PDF generado a partir de XML-JATS4R 9
Tabla 4: Resultados de las Mediciones Reales del cosφ
TABLA 4
Resultados de las Mediciones Reales del cosφ
Con las mejoras tecnológicasintroducidas disminuyó los principales índices de consumos favoreciéndose
el costo de la tonelada acero producida.
TABLA 5
Comportamiento de los índices de consumo de los principales materiales en el
proceso de Horno Cuchara después de introducidas las mejoras tecnológicas.
En el año se realizaron 1738 coladas, con tiempo de proceso de 90 min. /col. y de Interrupción 30 min. /
col.; no obstante, el consumo de energía fue inferior al plan.
El 64% (1110 coladas) tuvieron tiempo de proceso de 67 min. /col. para un consumo de energía de: 4
862,53 MW / 69 695,55 t. acero líq. * 1000 = 69,77 kWh/t. para un ahorro de 12,23 kW/t. Además, se
realizaron 286 coladas con tiempo de proceso de 47 min. /col., con consumo de energía de: 968,15 MW /
17 160 t. acero líq. * 1000 = 56,42 kWh/t., para un ahorro de 25,58 kW/t.
CONCLUSIONES
Con la aplicación de este trabajo se logra:
1. Disminuir el consumo de energía eléctrica > 20 kWh/t., de ferroaleaciones (7.7 kg/t.), electrodos de
300 mm (0,39 kg/t.) y refractario de cucharas (0,64 kg/t.).
2. Estabilizar el cosφ > 80, aumentar la velocidad de calentamiento del acero 3,5 a 4,3oC/min. y disminuir
el tiempo de proceso < 60 min. /col.
3. Aumentar el rendimiento del silicio > 60 % en toda la línea de producción.
4. Aumentar la calidad interna del acero elaborado y vaciado en la Máquina de Vaciado Continuo.
5. Formación de una nueva escoria desoxida y básica, con excelentes propiedades
para ser utilizada como material de construcción en viviendas, programa que en estos momentos es
priorizado en la provincia de Las Tunas y el país; así como su empleo en la fabricación de fundente para
electrodos de soldar.
Innovación tecnológica (Las Tunas), 2021, 27(1), Enero-Marzo, ISSN: 1025-6504
PDF generado a partir de XML-JATS4R 10
Escoria de cuchara.
Referencias
1. A. Palmaers, J. D., L. Philipe. (1979). Desoxidation of continuously cast low carbon stell for billets.
2. Bárcenas, A. C. (2010). Fabricación de acero. Universidad de Santa de Chile.
3. Barreiro, J. Abraiz. (1982). Fabricación de aceros y fundiciones, Tomo 2, URMO S.A. De EDICIONES.
4. Botella, R. S. y. (1998). Efecto del contenido de azufre y del grado desoxidación sobre la ductilidad en cal.
5. Berciano, J. L. E. (2007). Fabricación de acero. Metalurgia Secundaria Universidad Politécnica de Madrid.
6. Contreras, I. G. (2012). Mejoras en el proceso de desoxidación de los aceros en Hornos de Inducción.
7. D. L. Schroeder. (1991). Use of Energies in Electric Steelmaking Shops, Electric Furnace Conference Proceedings
49 (Warrendale: Iron and Steel Society.

Continuar navegando

Otros materiales