Las funciones principales de un horno de fabricación de acero incluyen fundición, refinación, aleación y fundición. Específicamente:
Alto horno: Se utiliza principalmente para producir arrabio. El proceso de fabricación de acero en un alto horno incluye principalmente tres etapas: pretratamiento de carga, fundición reductora y aumento de temperatura. El pretratamiento de carga incluye trituración, cribado y procesamiento por lotes del mineral. Estos pasos aseguran la uniformidad y estabilidad de la composición de carga, lo que es beneficioso para el proceso de fundición por reducción posterior. En la etapa de fundición reductora, la carga se piroliza y reduce gradualmente, produciendo hierro líquido y escoria. El alto horno también puede transferir impurezas del hierro a la escoria a temperaturas muy altas, purificando continuamente la calidad del hierro fundido. Por lo tanto, el alto horno desempeña un papel en la separación de metales de no-metales.
Horno eléctrico: Dispositivo que calienta la carga mediante electricidad, utilizando arena de cuarzo artificial y fuentes de calor de grafito para calentar chatarra de acero o arrabio para su fundición. En comparación con los altos hornos y convertidores tradicionales, los hornos eléctricos ofrecen tiempos de reacción más rápidos, mejores efectos de purificación, control preciso de la temperatura del horno y el ambiente interno y una calidad más uniforme del hierro fundido. Los hornos de arco eléctrico (EAF) también pueden realizar diversas reacciones de proceso específicas combinando diferentes agentes oxidantes y reductores, como oxidación de azufre, reducción de fósforo y adición de cromo. Estas reacciones dan como resultado acero con propiedades superiores. La fabricación de acero EAF normalmente implica tres etapas: fusión, oxidación y reducción, creando atmósferas tanto oxidantes como reductoras dentro del horno, mejorando así significativamente la eficiencia de la desfosforización y desulfuración. En comparación con los altos hornos y los convertidores, la fabricación de acero EAF utilizando chatarra de acero ofrece la ventaja de una menor inversión en infraestructura.
Hornos AOD: Son tecnologías avanzadas para refinar acero inoxidable. Se utilizan ampliamente debido a su equipo simple, operación conveniente, gran adaptabilidad, baja inversión y bajos costos de producción. Durante el proceso de fundición, el hierro fundido del alto horno y el acero fundido del horno de arco eléctrico se inyectan en el horno AOD. Se sopla una mezcla de gases O2, Ar o N2 para descarburar el acero. Al mismo tiempo, se utilizan agentes reductores, agentes desulfurantes, ferroaleaciones o refrigerantes agregados a través del sistema de carga para ajustar con precisión la composición y la temperatura del acero, lo que en última instancia produce acero inoxidable calificado. En refinación, la entrega y regulación de la mezcla de gases es uno de los sistemas centrales del horno AOD. Después de los procesos que incluyen la producción de oxígeno en el taller-generador de oxígeno, el transporte por tuberías, la medición, la reducción de presión, la regulación y la mezcla, el gas se introduce en el horno con la proporción y el caudal requeridos. Al comienzo de la fundición, se sopla oxígeno hacia la piscina de metal fundido desde la abertura superior del horno a través de tuberías de soplado de oxígeno enfriadas con agua-de doble capa-para la descarburación. Durante la etapa de refinación, el gas mezclado se alimenta al horno a través de lanzas laterales.
Horno LF: el proceso de refinación integra múltiples tecnologías, incluida la agitación con argón en una atmósfera con bajo-oxígeno, el calentamiento de electrodos de grafito y la utilización de escoria blanca. Estas tecnologías trabajan juntas para reducir significativamente el contenido de oxígeno y azufre en el acero, logrando niveles de inclusión de clasificación ASTM 0-0,1. El horno LF también puede funcionar junto con hornos eléctricos o convertidores de oxígeno para producir acero aleado de alta-calidad. En los talleres de colada continua, especialmente en las líneas de producción de colada continua de acero aleado, el horno LF es un dispositivo indispensable para controlar la composición, la temperatura y preservar el acero fundido. El horno LF ofrece varias ventajas, incluida una desulfuración eficiente, un control preciso de la temperatura, un ajuste fino de la composición, una pureza mejorada del acero y una formación de escoria flexible. Cuando se conecta a un horno de arco eléctrico, puede acortar el ciclo de producción del horno y mejorar la calidad del acero. Cuando se conecta a un convertidor LD, puede realizar un refinado por reducción en el acero del convertidor, mejorando así la calidad del acero y ampliando la capacidad de producción de nuevos grados de acero. Un control estricto de la composición y la temperatura del acero es beneficioso para mejorar la templabilidad del acero y el proceso de fundición continua de aceros especiales. Después del refinado AOD, el acero fundido ingresa al horno LF para un refinado secundario para reducir aún más las inclusiones y garantizar una alta pureza del acero fundido.