Segundo horno

Tipos de hornos secundarios

El horno secundario ofrece múltiples opciones para tratar aleaciones metálicas con el fin de lograr composiciones químicas deseables a través de la desoxidación, desulfuración y otros procesos. La siguiente tabla resume los diferentes tipos de hornos secundarios.

• Hornos de fusión por inducción al vacío (VIM): VIM opera mediante la creación de un sistema de bomba de vacío que elimina todos los gases de la cámara de fusión. El horno utiliza bobinas electromagnéticas para calentar el metal, sin contacto directo con el entorno externo. Este proceso ecológico y energéticamente eficiente asegura la formación de metales limpios y de calidad. VIM se utiliza ampliamente para metales de alto valor y reactivos.
• Hornos de refusión por arco al vacío (VAR): El proceso VAR implica refusionar el metal en una cámara de vacío para eliminar las impurezas y homogeneizar la aleación. En este proceso, un electrodo se mueve secuencialmente y se funde en un crisol bajo vacío. Los hornos secundarios VAR son adecuados para la producción de superaleaciones de alto rendimiento, aleaciones de titanio y aceros especiales para aplicaciones aeroespaciales y médicas.
• Horno de arco eléctrico (EAF): EAF opera utilizando arcos eléctricos formados entre electrodos de grafito y la carga metálica. Los arcos producen calor intenso, lo que funde el metal. Este horno se utiliza comúnmente en la siderurgia y las industrias de metales no ferrosos.
• Proceso de Richard actualizado-modificado: El proceso U-trough es un tipo secundario fatal de horno eléctrico que es menos frecuente, en el que se hace pasar una corriente a través de aceros calientes para purificarlos desplazando impurezas indeseables a la fase de escoria (como el azufre y el fósforo). Se denomina "U truncada" porque se parece a una forma de infusión organizada en U, también llamada infusión de ferroaleaciones.
• Hornos de refinado de cuchara (LRF): Un horno de cuchara funciona para refinar las aleaciones metálicas fundidas después de la siderurgia primaria. El proceso implica la agitación, el tratamiento al vacío y la adición de fundentes y aditivos. Los LRF son cruciales para eliminar impurezas, ajustar las composiciones químicas y mejorar la calidad del acero y las aleaciones metálicas antes del colado.
• Unidades de desgasificación: Las unidades de desgasificación emplean técnicas de vacío o burbujeo de gas inerte para eliminar gases disueltos, principalmente hidrógeno, de los metales fundidos. Estas unidades mejoran las propiedades mecánicas y la limpieza del acero y, a menudo, se integran en las configuraciones de refinado de cuchara.
• Hornos de inducción sin núcleo (CIF): Como es habitual, los hornos de inducción sin núcleo funcionan mediante el calentamiento electromagnético del metal hasta que se produce la fusión. Sin embargo, la diferencia clave entre los CIF y otros hornos de inducción (también mencionados anteriormente) es que las bobinas de inducción que transportan metal forman un núcleo dentro de ellos. Los CIF son especialmente calentamientos cuando tanto el acero como las aleaciones no ferrosas se solidifican y también se refunden.

Especificaciones y mantenimiento de los hornos secundarios

Especificaciones

• Capacidad: La capacidad del horno secundario se indica en toneladas. Normalmente varía en función del tamaño total de la unidad. Las capacidades típicas oscilan entre 12 y 30 toneladas.
• Rango de temperatura: El rango de temperatura de los hornos secundarios define las temperaturas mínimas y máximas que se pueden alcanzar durante el proceso de tratamiento. El rango de temperatura varía según el tipo de horno secundario. Por ejemplo, el rango de temperatura de los hornos de fosa es de aproximadamente 1100 °C a 1250 °C, mientras que el de los hornos de inducción puede alcanzar hasta 2000 °C.
• Potencia de calefacción: La potencia de calefacción del horno secundario es la potencia que se utiliza para generar calor. Normalmente se expresa en kilovatios (kW) o megavatios (MW). Por ejemplo, la potencia de calefacción de un horno de inducción pequeño puede ser de alrededor de 50-200 kW, mientras que la de uno grande alcanza varios MW.
• Tipo de combustible: Los tipos de combustible utilizados en los hornos secundarios son el gas natural, el gas de carbón, el fueloil, la electricidad, etc. La elección del tipo de combustible depende del diseño y el propósito del horno secundario.
• Sistema de refrigeración: Algunos hornos secundarios están equipados con un sistema de refrigeración para controlar la velocidad de refrigeración del material. El método de refrigeración puede ser refrigeración por agua, refrigeración por aire u otras técnicas.

Mantenimiento

• Inspección rutinaria: La inspección del horno secundario en general debe realizarse de forma rutinaria para garantizar que el equipo está en buen estado de funcionamiento. En particular, compruebe si las piezas están sueltas y asegúrese de que el rendimiento del sellado es bueno.
• Reparaciones y reemplazos: Si se encuentran piezas dañadas o desgastadas durante las inspecciones rutinarias, deben repararse o reemplazarse inmediatamente. Esto ayuda a mantener el rendimiento general del horno secundario.
• Limpieza y secado: Los hornos secundarios deben limpiarse y secarse con regularidad para eliminar cualquier contaminante y humedad del interior o exterior. Esto ayuda a prevenir la corrosión y reduce el riesgo de fallos del equipo.
• Calibración: Los parámetros del horno secundario, como la temperatura, la presión, etc., deben calibrarse con regularidad para garantizar la precisión de la función del equipo.
• Comprobaciones de seguridad: Las inspecciones de seguridad de las instalaciones, por ejemplo, comprobar si el sistema de suministro de gas es estanco o garantizar que el sistema de suministro eléctrico es seguro y fiable, son partes esenciales del mantenimiento regular.

Escenarios de uso de los hornos secundarios

El propósito de los hornos secundarios es garantizar la mezcla correcta de gases cuando el metal fundido de la industria siderúrgica se expone a la atmósfera antes del colado.

Estos hornos secundarios también descarbonizan las ferroaleaciones además del acero. Además, ayudan a eliminar las impurezas como el fósforo y el azufre. La adición de aditivos como el carbono, el aluminio, la cal y otros puede influir aún más en la calidad y la composición de las aleaciones.

Algunas de las ventajas de tener hornos secundarios en las plantas siderúrgicas son las siguientes:

• Los hornos secundarios ayudan a obtener mejores rendimientos. La mejora de la productividad general también podría extenderse hasta el 90% del reciclaje de precursores.
• Son formas rentables de minimizar la huella de carbono del postconsumidor reduciendo las emisiones de gases de efecto invernadero.
• Los hornos secundarios también son dispositivos que ahorran espacio, lo que permite mejorar la eficiencia general en diversas ramas de la industria siderúrgica.

Los hornos secundarios tienen varias aplicaciones en la industria siderúrgica, lo que los hace indispensables para la construcción de diferentes tipos de productos de acero, como los siguientes:

• Acero estructural utilizado en la construcción, como vigas, columnas y marcos, así como en la industria naval. El acero estructural proporciona soporte y forma a los edificios y otras infraestructuras.
• Aceros al carbono y aleados para la industria automotriz, que incluyen acero al carbono bajo y alto, acero inoxidable y aleaciones de herramientas, y otras variedades, según el requisito final del producto.
• Aceros para herramientas que soportan altas tensiones de impacto, como moldes e instrumentos de fundición a presión, así como herramientas de corte que ayudan a crear más productos de acero de grado industrial.

Cómo elegir hornos secundarios

Al comprar hornos industriales de segunda mano, los compradores deben obtener modelos que se adapten a las aplicaciones previstas teniendo en cuenta los siguientes factores.

• Aplicación prevista

  Según los tipos de materiales y los procesos implicados en los solicitantes, las opciones de los compradores variarán. Por ejemplo, los compradores pueden necesitar hornos de inducción si su proceso de fusión de metales requiere el uso de bobinas de alta frecuencia. Tal escenario es típico en las industrias que se ocupan de metales no ferrosos como el latón y el cobre. Por otro lado, el comprador puede optar por la agitación electromagnética de inducción cuando se manejan metales como el aluminio y el cobre. Además, si una industria requiere alcanzar una homogeneización óptima de los metales fundidos, los compradores optarán por los hornos de inducción basculantes.

• Tamaño y capacidad

  Las industrias que se ocupan de la producción a gran escala o que tienen altas demandas de fusión son más propensas a utilizar grandes hornos de inducción. Los hornos de inducción de tamaño mediano, pequeño o de laboratorio son ideales para las industrias que sólo realizan fusiones a pequeña escala o fusiones de precisión.

• Eficiencia energética y coste operativo

  Los hornos de segunda mano energéticamente eficientes ayudan a reducir los costes operativos. Estos dispositivos tienen características como sistemas de recuperación de energía y aislamiento avanzado, mejorando la utilización de la energía.

• Restricciones presupuestarias

  Los tipos de hornos de inducción dentro del presupuesto de un inversor son bastante limitados. Por ejemplo, debido a sus altos precios, los hornos de inducción a gran escala tienen más probabilidades de superar los presupuestos establecidos en comparación con los modelos pequeños, medianos y de laboratorio.

• Condición de segunda mano del horno

  Dado que estos hornos son usados, su condición importa. Algunos modelos de segunda mano pueden necesitar reparaciones y reemplazos frecuentes, lo que aumenta sus costes generales.

Preguntas frecuentes sobre los hornos

P1: ¿Cuáles son las tendencias en la tecnología de los hornos industriales?

A1: Las tendencias en la tecnología de los hornos incluyen diseños energéticamente eficientes, sistemas de recuperación de calor residual y avances en la automatización y el control para un control de temperatura preciso y una regulación de la sala.

P2: ¿Cuáles son las ventajas de un horno secundario en una fundición?

A2: Un horno secundario de fundición permite a una fundición producir diferentes aleaciones metálicas simultáneamente, mejorando la flexibilidad y la capacidad. También puede ayudar a una fundición a satisfacer aumentos inesperados de la demanda, reduciendo la necesidad de programar limpiezas de los hornos o paradas para prepararse para los cambios de aleación.

P3: ¿Cuáles son las ventajas de un horno de doble combustible?

A3: Un horno de doble combustible puede funcionar con dos combustibles independientes, como el gas natural y la gasolina, lo que aumenta la flexibilidad operativa y la fiabilidad. Si una fuente de combustible es inaccesible o cara, la combustión de los combustibles puede cambiarse en respuesta a las cambiantes circunstancias y requisitos operativos. Los hornos de doble combustible pueden tener dos sistemas de alimentación de combustible independientes, cada uno con su propia infraestructura de almacenamiento. A medida que los procesos industriales se vuelven más complejos e interconectados, los hornos de doble combustible pueden servir como amortiguador o estabilizador para garantizar un suministro de energía constante en medio de incertidumbres externas.

P4: ¿Cuáles son las ventajas y los riesgos de los hornos de segunda mano?

A4: La ventaja de los hornos usados es que suelen ser baratos. Además, el reciclaje de hornos usados ayuda a reducir los residuos electrónicos. Sin embargo, es fundamental examinar el funcionamiento y la fiabilidad del horno. Si el horno sufre daños irreparables, podría dar lugar a gastos de reparación exorbitantes.

P5: ¿Cuáles son las aplicaciones de los hornos industriales?

A5: Los hornos industriales se utilizan en el sector metalúrgico para la fundición y el refinado de metales no ferrosos y ferrosos, como el hierro, el acero, el cobre y el aluminio. Las reacciones químicas se inician, aceleran o catalizan en las industrias de síntesis y procesamiento químico utilizando hornos industriales. La producción de vidrio, cerámica y cemento utiliza hornos industriales para la fusión de materiales, la vitrificación, la sinterización y la calcinación. En la industria de procesamiento de alimentos, los hornos industriales tuestan, secan, carbonizan y esterilizan los alimentos. El espectro de aplicación de los hornos industriales es omnipresente.