acería
Consumos
Cal & dolomita
Modelo 1
Modelo 2
Modelo 3
Modelo 4
Kg/t
46
42
35
44
Nm3/t
32
30
36
34
Carbón inyectado
Kg/t
10
2
11
2
Carbón cargado
Kg/t
5
0
10
0
4
4
4.5
3
Kwh/t
430
330
480
355
Kg/t
1.65
1.1
1.8
1.2
Oxígeno
Gas natural Nm3/t
Energía eléctrica
Electrodos
4. Primer Acería Eléctrica en México diseñada para
carga continua de arrabio líquido
El uso de arrabio líquido en la carga metálica proporciona a
la operación del horno de arco una gran oportunidad para la
producción de aceros de muy alta calidad debido al contenido
muy bajo de elementos residuales en su composición química,
y principalmente cuando no hay disponibilidad de chatarra de
primera clase o el precio de la misma es muy alto. Además de
esto, el uso de arrabio líquido da clara ventaja en relación con
el contenido de nitrógeno, en consumo de energía eléctrica, en
los tiempos de vaciado a vaciado y productividad.
En la siguiente gráfica hay una relación del % máximo que puede ser cargado junto con la carga metálica observándose que
la productividad inicia a tener una disminución cuando por encima de 35 a 40%, esto se debe a la cantidad de carbono que
hay que eliminar y limitaciones en la capacidad de inyección de
oxígeno.
400
350
300
250
200
Kwh/t
150
100
50
0
02
El contenido de calor por ciento en peso del arrabio líquido a
1300°C es:
Energía Química
% Peso
Kwh./%
peso
Kwh./t HM
Carbono
4.35
27.0
117.45
Silicio
0.78
91.6
71.48
0.32
20.0
6.4
Manganeso
[%] Arrabio en carga
El calor sensible contenido en cada tonelada de arrabio líquido
a 1300°C es de 345 Kwh. /t
Sabiendo de la gran ventaja que tiene el uso de arrabio líquido
desde el punto de vista de ahorro de tiempo y sobre la maximización de la producción, el arrabio líquido se puede agregar
durante la fusión de la carga metálica con un flujo controlado y
constante por medio del robot cargador de arrabio a través de
la puerta de escoria y sin interrumpir el suministro de la energía
eléctrica, evitando con esto las desconexiones del horno y las
proyecciones de material y reacciones inestables del carbono
con el contenido de oxigeno del acero remanente.
5. Descripción General del modo operativo de 35%
chatarra, 30% Arrabio Líquido, 35% HBI
55
07
51
[%] Arrabio en carga
130
T/h
125
120
115
110
02 55 07 51 00
[%] Arrabio en carga
6
La ventaja más grande en el uso del arrabio líquido en la operación del EAF está relacionada con la cantidad de energía química que proporcionan las reacciones exotérmicas principalmente
el carbono y el silicio y por supuesto el contenido de calor sensible que tiene a 1300 °C. La siguiente tabla nos proporciona de
la cantidad de energía que proporciona una tonelada de arrabio
líquido:
HIERROyACERO/AIST MÉXICO
00
Para este modelo de operación solo se requiere de una cesta
de carga metálica, la briqueta es cargada junto con la chatarra en
un 20% con la finalidad de mejorar la densidad promedio de la
cesta, el resto de la briqueta será alimentado de forma continua
a través del quinto barreno, una vez preparada la cesta de carga
esta es enviada a la bahía de acero en donde es transportada
por medio de la grúa a la posición de carga.
Una vez descargada la cesta dentro del horno se cierra la bóveda y se procede a la fusión de la carga por medio del arco
eléctrico que es generada entre los electrodos y la carga metálica. Los quemadores y los equipos de inyección de Oxígeno y
Carbono ayudarán a acelerar el proceso de fusión, dependiendo
de la cantidad de carga metálica en la cesta el modelo determina el tiempo de operación de los quemadores, concluida esta
etapa los quemadores cambiarán su modo de operación de
quemador a inyección de oxígeno y carbono, para acelerar aún
más la fusión y dar inicio a la práctica de escoria espumosa.
Inmediatamente iniciada la etapa de fusión de la carga metálica,
se procede a la carga del arrabio a través de la puerta de escoria,
para lo cual el carro cargador se desplaza de su posición de espera a la posición de carga. La velocidad de carga del arrabio al