Introducción del horno de arco eléctrico de corriente continua

Principio de trabajo básico

1. Conversión de potencia: El CA trifásico se rectifica en CC estable mediante un sistema de alimentación.
2. Generación de arco: Se forma un arco estable entre el cátodo de grafito superior y el ánodo inferior del horno, calentando la carga a más de 3.000°C.
3. Fusión y refinación: El arco de alta temperatura derrite rápidamente los desechos o materiales de aleación; se realiza la aleación y la eliminación de impurezas para ajustar la composición y mejorar la calidad del acero.
4. Agitación de las piscinas fundidas: La corriente continua direccional crea una fuerte agitación electromagnética, asegurando una temperatura y composición uniformes.

Principales características estructurales

• Electrodo superior únicoSe utiliza un solo electrodo de grafito grande, lo que simplifica el sistema de electrodos y reduce el consumo.
• Electrodo de fondo: El fondo del horno está equipado con un ánodo conductor (por ejemplo, pines de contacto metálicos o refractario MgO-C), que es la característica que define el EAF de CC.
• Unidad rectificadora: Convierte CA en CC, lo que permite un funcionamiento de arco estable.
• Cuerpo del horno: revestimiento refractario optimizado para altas temperaturas y resistencia a la corrosión, con dispositivos de agitación de gas para mejorar los efectos de refinación.

Ventajas para la fundición de acero especial

1Calidad superior del acero

• Arco estable y calentamiento uniforme: Minimiza el sobrecalentamiento local, reduce la segregación y mejora la pureza.
• Agitación fuerte: Promueve una composición uniforme y una desoxidación/desulfuración eficiente, cumpliendo con estrictas normas especiales de acero.

2. Alta eficiencia y bajo consumo

• Consumo de electrodos más bajo: ~ 50% menos que el FEAC, reduciendo los costes de explotación.
• Ahorro de energía: mayor factor de potencia y menor pérdida de red; consumo típico de energía 250-300 kWh/t.
• Ciclo más corto: Fusión y refinación más rápidas, con un tiempo de goteo a goteo a menudo inferior a 30 minutos.

3Operación estable y beneficios ambientales

• Bajo impacto de la red: Pequeñas fluctuaciones de corriente/voltaje, menos parpadeo y mejor compatibilidad con la red eléctrica.
• Reducción de la erosión del revestimiento: La distribución uniforme del calor prolonga la vida útil del horno en ~ 30%.
• Bajo ruido y emisiones: Un funcionamiento más silencioso y un mejor control de los gases de combustión.

Aplicación en la producción de acero especial

• Acero de rodamiento: Alta limpieza, dureza uniforme y resistencia a la fatiga.
• El acero muerto: Excelente dureza, dureza y estabilidad térmica.
• Acero inoxidable: aleación eficiente de cromo/níquel y bajo control de carbono.
• Acero para herramientas de alta velocidad: Composición precisa y rendimiento a altas temperaturas.
• Las aleaciones especiales: aleaciones de níquel, titanio y resistentes al calor.

Proceso de fusión típico

1. Preparados: Parcheado del horno, inspección del electrodo inferior y preparación de la materia prima.
2. Cargar: La chatarra, las aleaciones y los agentes de escoria se cargan en lotes.
3. Fusión: se aplica energía de CC; el arco derrite la carga, con ayuda de oxígeno/combustible.
4. Período de oxidación: Se oxidan las impurezas (P, C, Si) y se eliminan las escorias.
5. Reducción y refinación: añadir desoxidantes y aleaciones; ajustar la composición y la temperatura.
6. Aplicación: El acero fundido es introducido en una cuchara para su posterior refinación (por ejemplo, LF, VD).

Tendencia del desarrollo técnico

• Fuente de alimentación de corriente continua flexible: Las fuentes de alimentación modulares basadas en IGBT mejoran la respuesta y la estabilidad.
• Control inteligente: Regulación automática de electrodos, optimización de procesos y monitoreo digital.
• Verde y bajo en carbono: Precalentamiento de chatarra, recuperación de calor residual y tecnologías de bajas emisiones.
• Gran escala y especialización: Capacidades mayores (≥ 100 t) y diseños personalizados para aceros especiales de gama alta.

Resumen de las actividades