Explicación del horno de oxígeno básico:el motor de la producción moderna de acero

Un horno de oxígeno básico (BOF) es la maquinaria utilizada para la purificación del arrabio oxidando las impurezas en escoria y convirtiendo el resto en acero fundido con una inyección de oxígeno. Es el método principal utilizado para la producción de acero en todo el mundo. El acero producido se prueba químicamente y puede modificarse aún más mediante la adición de aleaciones. El proceso se denomina horno de oxígeno básico debido a la alcalinidad del refractario y la adición de materiales alcalinos durante la producción.

Un calor, o lote, comienza con la propia estructura del horno, es decir, un recipiente alargado. El recipiente está revestido con materiales refractarios alcalinos como magnesita y cal viva. El refractario es necesario para que el recipiente soporte las temperaturas extremas y el alto nivel de oxidación que tiene lugar en el horno de oxígeno básico.

El horno se inclina en ángulo y se carga, o se llena, con aproximadamente un tercio de chatarra de acero y dos tercios de arrabio fundido que se ha licuado en un alto horno. Se añaden fundentes de cal o dolomita. Un programa informático utiliza el análisis químico del arrabio para determinar las proporciones óptimas de hierro, chatarra de acero y fundentes y programar el tiempo de soplado de oxígeno.

La mezcla se expone a una corriente de oxígeno puro inyectado a través de un tubo enfriado con agua durante aproximadamente 20 minutos. La altura de la punta de la corriente de oxígeno en el recipiente se puede ajustar durante el soplado. El proceso es controlado y monitorizado por un ordenador.

El carbono y el silicio de la mezcla se oxidan y crean un enorme volumen de calor que derrite la chatarra. Esta reacción química eleva rápidamente la temperatura en el horno de oxígeno básico a aproximadamente 3000° Fahrenheit (1649° Celsius). El silicio oxidado se convierte en sílice y se combina con los fundentes para formar escoria. La escoria absorbe el contenido de azufre y fósforo del hierro. El monóxido de carbono y el dióxido de carbono creados por el proceso se eliminan a través de equipos de control de contaminación.

Después del soplado de oxígeno, el horno contiene capas de acero fundido y escoria. El recipiente se inclina para permitir el muestreo y prueba del material purificado. Un recipiente precalentado llamado cucharón se coloca debajo del horno de oxígeno básico. El acero fundido se vierte o se vierte en el cucharón. Los detectores funcionan para evitar que la escoria se mezcle con el acero. El acero podrá ser alterado con aleaciones de hierro, silicio o manganeso para usos específicos o enviarse a fundición sin modificaciones adicionales.

Después de extraer todo el acero, la escoria se vierte en un recipiente aparte. La escoria se enfría y se deja estabilizar durante un periodo de meses. Después de este tiempo, la escoria se puede triturar para su uso posterior, a menudo como agregado para proyectos de construcción.

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