Procesos de fundición del Horno Siemens

Procesos de fundición del Horno Siemens

En el método de la chatarra, se llena al 70% con chatarra de acero y el resto con hierro bruto y cal para formar escoria.

La temperatura de fusión y oxidación de unos 1800, se consigue mediante una llama abierta de gas o aceite, precalentando a 1100 el aire necesario para la combustión. El precalentamiento tiene lugar en cámaras de precalentamiento, calentadas por los gases de salida. El proceso de afino tiene lugar con exceso de oxígeno. El silicio, fósforo y manganeso que acompañan al hierro, se transforman en óxidos no solubles que forman escoria con la cal. Por la formación de gases de CO se llega a la cocción del caldo, con lo que se consigue un buen mezclado. Si se añaden elementos de aleación, como cromo, níquel, entre otros; antes de terminar el proceso de fusión, se obtiene aceros de baja aleación. [pic 1][pic 2]

Existen dos metosos para el procedimiento de la obtención del acero:

• Básico
• Se funde el volumen principal de todo el acero que se produce. Al principio del proceso en el horno calentado se echa dolomita calcinada para que se suelden las soleras. Después se cargan en un orden determinado los materiales sólidos de la mezcla, así como la cal para que se hagan escorias de fósforo y azufre. Una vez calentados los materiales sólidos se vierte el arrabio en estado líquido.  Durante la fusión la superficie de metal fundido empieza a oxidarse por el oxígeno de los gases del horno y se cubre gradualmente con una capa de escorias. El óxido ferroso formado se disuelve en el baño de metal y entra en reacción con las impurezas de la mezcla.

Estas son las mezclas químicas que se hacen dentro del horno en este procedimiento:

• 2FeO+Si=SiO2+2Fe+78990 cal
• FeO+Mn=MnO+Fe+32290 cal
• FeO+C=Fe+CO-34460 cal
• 5FeO+2P=P_2 O_5+5Fe+46900 cal

El óxido ferroso FeO es la única fuente de oxígeno para el baño de metal cubierto con una capa de escorias. Para acelerar las reacciones de oxidación se agrega varias veces el mineral hierro.  

• Procedimiento con chatarra

Este procedimiento se realiza en los hornos con revestimiento ácido, empleando materiales que contengan mínimas cantidades de fósforo y azufre. Este proceso consiste esencialmente en oxidar el carbono, silicio y manganeso. Todo el proceso ocurre de igual manera que en los hornos básicos.

Los aceros obtenidos por este procedimiento son de mucha mejor calidad que los logrados por el anterior procedimiento, pero tienen la desventaja de que al ser la materia prima de mejor calidad, se hace más caro el producto obtenido.

Estos aceros, que pueden ser al carbono o aleados de alta calidad, se emplean en la elaboración de piezas de alta resistencia para máquinas. Los aceros obtenidos en hornos básicos (de menor calidad que los anteriores), se emplean en construcción general de maquinaria.

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