11 de mayo de 2021.- Aproximadamente el 70% de la producción de acero en los Estados Unidos utiliza el proceso de horno de arco eléctrico, EAF, para fundir chatarra y hierro virgen para crear acero en un proceso mucho más eficiente desde el punto de vista energético que la fundición a partir del mineral.
Estas son unidades de alta productividad que pueden producir 170 toneladas de acero en 30 a 40 minutos.
Pero la eficiencia de la fabricación de acero EAF depende de muchos factores, y los investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Missouri están trabajando para ahorrar energía y costos relacionados con la producción de acero EAF mediante utilizando sensores de fibra óptica.
Eso requiere un aporte de energía muy alto y debe proteger el horno de daños en estas condiciones.
El Dr. Ronald O’Malley, director del Centro de Investigación de Fabricación de Acero Kent D Peaslee de S&T de Missouri, dice:
“Un método de protección de EAF es usar escoria en el horno para generar espuma de escoria que pueda cubrir el arco eléctrico y proteger las paredes laterales y el techo del horno de la radiación del arco . En este proyecto de investigación, los sensores de fibra óptica se utilizan para detectar puntos calientes en el horno a medida que se desarrollan, y las salidas del sensor se pueden utilizar para activar un sistema de inyección flexible que dirige la energía química del carbono y el oxígeno y genera espuma de escoria según sea necesario.
“El sistema de control dinámico integrado también se utilizaría para adaptarse a las diferencias en la entrada de chatarra y hierro virgen para ahorrar energía, reducir los costos operativos y aumentar los rendimientos de producción. Dos empresas siderúrgicas, Big River Steel y Commercial Metals Co, realizarán las pruebas de demostración. Lo emocionante de este trabajo es que estos sistemas de fibra óptica tradicionalmente no se han utilizado en este tipo de entorno. De hecho, estamos adaptando varios tipos de tecnologías de fibra óptica para aplicaciones específicas en diferentes partes del EAF ”.
Los investigadores están adaptando diferentes tecnologías de fibra para obtener diferentes longitudes y resoluciones de medición, lo que da como resultado una mayor cobertura de área frente a una cobertura de mayor resolución, según la necesidad.
Missouri S&T se está asociando en el proyecto de investigación con la Universidad Estatal de Arizona y Expertos en Mejoras Continuas, que brinda capacitación en EAF y servicios de optimización para la industria del acero. Además de Big River Steel y Commercial Metals Co, los productores de acero Gerdau y Nucor y el proveedor de tecnología y gas industrial Linde también se están asociando en la investigación.
El Centro de Investigación de Fabricación de Acero Kent D Peaslee es un consorcio de empresas siderúrgicas, fundiciones, proveedores e investigadores universitarios que trabajan juntos para abordar problemas fundamentales de fundición / fabricación de acero, como la fabricación de acero, fundición, desarrollo de productos y cuestiones medioambientales y de seguridad. El centro cuenta con amplias instalaciones, laboratorios y equipos, y una facultad de ingenieros metalúrgicos altamente experimentados.
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