Find out which solutions are applicable for your process and how they can help you to optimize a specific step of the steel making process.
Optimización del proceso de producción de acero
Cada paso del proceso de fabricación de acero presenta sus propios retos.
Para responder a las necesidades del cliente en cada paso, Heraeus Electro-Nite ofrece aplicaciones específicas para cada paso del proceso de fabricación de acero.
Retos en el proceso de producción de hierro
Utilice nuestras soluciones para optimizar el proceso. Se pueden utilizar tomadores de muestras, sensores y sondas continuas para controlar el proceso de fabricación de acero desde la fase inicial.
El proceso de producción de hierro puede influir en el resto del proceso de fabricación de acero. Controle su proceso con resultados rápidos y precisos para optimizar los modelos matemáticos y tomar las decisiones con antelación, en vez de incurrir en gastos innecesarios debidos a un exceso de tratamiento o a tiempos de espera innecesarios.
Alto horno y desulfuración
Productos
- Sensores de control de temperatura
Mediciones de inmersión: Positherm
Mediciones continuas: Contitherm/Contilance
- Tomadores de muestras
SAF
Tomadores de muestras de escoria - Sensores de control de oxígeno
Sensores Celox Hot Metal - Análisis directo
QuiK-Spec para metal caliente en combinación con QuiK-Lab I
Una vez que el alto horno suministra metal caliente al torpedo (o cuchara), Celox Hot Metal ayuda a tomar una decisión al instante sobre qué hacer a continuación: enviar la cuchara a la estación de desulfuración o directamente al BOF.
Los resultados de las mediciones se obtienen en cuestión de segundos para poder tomar una decisión rápida sobre los siguientes pasos del proceso. Al no tener que esperar a los resultados del laboratorio, se gana un tiempo precioso y se evita el exceso de tratamiento.
Antes de la desulfuración: realice una medición de azufre con Celox Hot Metal antes de iniciar el proceso de inyección:
- No es necesario analizar muestras.
- El proceso de desulfuración puede comenzar inmediatamente.
Después de la desulfuración: realice una medición de azufre con Celox Hot Metal después de la desulfuración:
- La cuchara se puede enviar al BOF: ahorro de tiempo de al menos 4 minutos.
- Mediciones sencillas, precisas y rápidas.
- Sin exceso de tratamiento: los costes derivados pueden eliminarse.
- Decisiones más rápidas sobre otros tratamientos.
Ahorro en el coste de los reactivos: el exceso de adición estándar pasa a la historia y se ahorra hasta un 15 % de material en cada tratamiento
Advantages
- time savings: results are obtained in seconds compared to the longer waiting time required for the lab sample analysis
- chemistry: true sulphur and silicon content, not influenced by non-metallics
- plant logistics: improved because of the fast and easy to use Celox HM Sensor
Horno básico de oxígeno/Convertidor
Productos
- Sensores de control de temperatura
Mediciones de inmersión: Positherm - Tomadores de muestras
Tomadores de muestras
Muestras de escoria - Sensores de control de oxígeno
Celox - Múltiples lanzas
- Análisis directo
QuiK-Spec y QuiK-Lab
Análisis rápido de muestras del convertidor
El objetivo principal del proceso del convertidor es alcanzar un nivel de temperatura y carbono que cumpla las especificaciones y reducir la cantidad de fósforo al final del soplado. Hasta ahora, debido a las calidades de acero con especificaciones más estrictas sobre el fósforo y un mayor contenido de fósforo en el mineral de hierro, los fabricantes de acero esperaban a la muestra final (medición de TSO con sublanza) para conocer el contenido de fósforo antes de decidir si había que volver a soplar el calor o podían realizar el sangrado inmediatamente.
QuiK-Lab II ofrece la posibilidad de analizar el fósforo 80 segundos después de medir la entrada de aire TSC, lo que proporciona a los operadores información vital sobre la trayectoria de vuelo P para seguir inyectando oxígeno hasta que todos los elementos críticos y la temperatura se ajusten a las especificaciones. QuiK-Lab II y QuiK-Spec permiten reducir en unos minutos la duración de los ciclos del convertidor y aumentar la productividad del taller.
Control de decarburación
Determinación rápida del carbono en el EAF o en el convertidor
Determinar el porcentaje de carbono de forma rápida y precisa permite a los fabricantes de acero tomar decisiones más rápidas sobre cuándo realizar la sangría. Ya no es necesario esperar al análisis final de la muestra del laboratorio para conocer el contenido de carbono. El tiempo "tap-to-tap" se acorta y se reducen los elevados costes de energía y de refractarios.
Cálculo de adiciones previas a la desoxidación para eliminar o reducir el exceso o repetición de soplado
Los modelos matemáticos proporcionan a los fabricantes de acero un indicador de la cantidad de adiciones que hay que realizar. Las mediciones de oxígeno rápidas y exactas permiten calcular las adiciones de desoxidación que hay que realizar al chorro de colada o a la cuchara de transferencia de forma más precisa. Este método es beneficioso para que los aceros con un nivel bajo de carbono tengan niveles de oxígeno relativamente altos y fluctuantes.
Control de la eficacia al remover el fondo
El gas inerte se introduce en el convertidor para reducir el producto C-O y mejorar la tasa de decarburación. El borboteo de argón hará descender el equilibrio de C-O. Al medir el oxígeno por Celox y carbono con una muestra después del soplado, se puede comprobar la eficacia de la agitación del argón.
Ventajas de utilizar Celox®
- Determinación exacta de carbono y oxígeno
- Eliminación de espera de los análisis de laboratorio: práctica de sangría rápida
- Reducción del tiempo "tap-to-tap"
- Aumento de la productividad y la producción de acero
- Ahorro de energía y refractarios
- Reducción del exceso o la repetición de soplado redundante
- Reducción al mínimo de adiciones innecesarias y costosas
Horno de arco eléctrico
Productos:
- Sensores de control de temperatura
Mediciones de inmersión: Positherm - Tomadores de muestras
- Sensores de control de oxígeno
Celox EAF - Perfiles de temperatura semicontinua
- CoreTemp
Medición rápida y fiable de la temperatura al final del ciclo de fundición en EAF
En las instalaciones de las miniacerías actuales, un control preciso de la temperatura final es clave para lograr que el rendimiento operativo del EAF sea eficiente.
Tratamiento en la cuchara
Productos
- Sensores de control de temperatura
Mediciones de inmersión: Positherm - Tomadores de muestras
- Sensores de control de oxígeno
Acero: Celox
Escoria: Celox-SLAC - Control de hidrógeno
Hydris
Control de hidrógeno
El control de hidrógeno sirve para:
- Cumplir la especificación de hidrógeno
- Evitar sopladuras en productos en molde o láminas
- Evitar perforaciones relacionadas con el hidrógeno en el modo cc
- Decidir si es necesaria más desgasificación
El hidrógeno es la causa de varios errores y defectos en el acero. Estos defectos se deben a las presiones internas que se desarrollan cuando los átomos de hidrógeno se juntan para formar la molécula estable H2, de mayor volumen. La incidencia aumenta con un mayor contenido de hidrógeno y grosor de las placas.
Los posibles defectos son:
- Formación de copos
- Grietas provocadas por el hidrógeno
- Ampollas
- Sopladuras y poros
- Grietas superficiales longitudinales
- Exceso de tratamientos de calor innecesarios
La medición de Hydris se puede utilizar:
- Para optimizar el control del proceso mediante estas acciones:
- Definir la absorción de H de diferentes adiciones
- Minimizar la absorción de H cuantificando las adiciones de absorción de hidrógeno
- Definir el nivel de H antes del moldeo para controlar la absorción de H de la colada
- Como un instrumento rutinario para:
- Averiguar la necesidad de un paso adicional de desgasificación
- Conocer el contenido de sulfuro óptimo como una función del H medido
Control de desoxidación en la estación de tratamiento en cuchara
Una de las principales finalidades de la metalurgia en cuchara es ajustar el análisis químico del acero para lograr una composición adecuada para la máquina de colada continua. La práctica de desoxidación para la máquina de colada de palanquilla y de desbastes debe diferenciarse debido a las distintas calidades del acero.
- Calidades de acero LCAK (máquinas de cola de desbastes):
- Cálculo de adiciones de AI necesarias para neutralizar el acero y conseguir el AI necesario en casi un paso
- Ahorro de minutos por calor
- Tras añadir Al y agitar para homegeneizar, el Al final se comprueba antes de enviar la cuchara a la máquina de colada continua
- Control del oxígeno en la escoria para evitar que el acero se vuelva a oxidar
- Calidades de acero con Mn-Si neutralizados (máquinas de colada de palanquilla):
- O controlado por el contenido de Si y Mn
- Nivel superior: presencia de sopladuras y poros en la palanquilla
- Límite inferior: obstrucción de boquilla: contenido de AI máximo limitado
- Obstrucción debida a la oxidación de AI por aire atrapado en el chorro de acero o reoxidación por escoria o material refractario en la cuchara -> Aumento de la calidad del acero
Control del proceso
El método del sensor Celox®, estándar mundial para el control del oxígeno en el acero líquido, permite una gestión mínima de la cuchara en los talleres que realizan operaciones mixtas en las que se generan grados de Al neutralizado tanto de hormigón como de calidad. Evitará tener que realizar una inversión significativa y los costes operativos se optimizan.
Desgasificador
Productos:
- Sensores de control de temperatura
Mediciones de inmersión: Positherm - Tomadores de muestras
- Tomadores de muestras de argón: IDCAS, ArMor
- Sensores de control de oxígeno
Celox - Control de hidrógeno
Hydris
Aplicaciones de desgasificador para HYDRIS®
Influencia de los parámetros de desgasificación en el contenido final de hidrógeno
- Tiempo de desgasificación: el nivel de hidrógeno disminuirá con uno tiempos de desgasificación más largos. Sin embargo, la reducción de hidrógeno empezará a disminuir en cuanto los niveles de hidrógeno alcancen las 2 ppm. Tan pronto como se llegue a este nivel, otros parámetros de desgasificación se vuelven más importantes.
- Presión en vacío: un buen mantenimiento de la unidad de desgasificación es fundamental para garantizar unos niveles muy bajos de hidrógeno. Los contenidos finales con hidrógeno por debajo de 1 ppm solo se pueden lograr con presiones en vacío de menos de 1 mbar. El nivel de hidrógeno no disminuirá si se emplea una presión en vacío de 100 mbar.
- Nivel inicial de hidrógeno: si solo se aplican tratamientos breves de desgasificación, es fundamental evitar niveles demasiado altos de hidrógeno. Se perderá un tiempo muy valioso en eliminar el hidrógeno superfluo. El nivel inicial de hidrógeno, sin embargo, es menos importante si se aplican unos tiempos de desgasificación más largos.
- Uso de adiciones: las adiciones al final del ciclo de desgasificación pueden arruinar los esfuerzos de desgasificación, ya que pueden aumentar la absorción de hidrógeno tras añadir determinadas aleaciones poco después de que finalice el tratamiento de desgasificación en un RH.
- Volumen de gas inerte soplado: la reducción de hidrógeno se puede maximizar con un mayor chorro de argón.
- Tipo de calidad del acero: algunas calidades de acero requieren tiempos de desgasificación más largos para garantizar niveles de hidrógeno muy bajos.
Resumen:
- Control del proceso: las mediciones exactas de hidrógeno antes y después de la desgasificación permiten comprender y optimizar el proceso. Existe la posibilidad de reducir tanto el coste de los tratamientos como la concentración final de hidrógeno.
- Etiquetado del producto: la medición inmediata del hidrógeno al final del ciclo de desgasificación proporciona al fabricante de acero una supervisión mejorada de la calidad antes de enviar la cuchara a la estación de colada o de lingotes. Este procedimiento requiere responsabilidad por parte de la unidad de desgasificación e influye en la calidad final.
Artesa (colada continua)
Productos
- Sensores de control de temperatura
Sensores de temperatura de inmersión: Positherm
Sensores de temperatura continua: Contitherm/CasTemp/Contilance - Tomadores de muestras
- Control de hidrógeno:
Hydris®
Control de hidrógeno
Influencia de la colada continua en la concentración final de hidrógeno Hydris y control de calidad. Es prácticamente inevitable que se absorba hidrógeno en la artesa.
Al comienzo de una nueva secuencia, se debe tener especial cuidado para reducir la absorción de hidrógeno en la medida de lo posible. A pesar del precalentamiento de las artesas antes de iniciar la colada, la humedad más profunda en el revestimiento liberará hidrógeno lentamente, que será absorbido gradualmente por el acero. La precisión de Hydris permite al usuario obtener datos muy específicos que caracterizan la absorción en la artesa.
Detección de perforaciones
Numerosos trabajadores han confirmado la relación entre el contenido de hidrógeno en el acero y las perforaciones en la máquina de colada continua. Las perforaciones relacionadas son de tipo adherente y se explican por la absorción de hidrógeno en el lubricante del molde. Las burbujas de gas hacen que el flujo se cristalice y aumente su viscosidad. A medida que la lubricación se deteriora, aumenta la tendencia a la aparición de perforaciones. El riesgo de perforaciones se vuelve crítico en cuanto el nivel de hidrógeno supera las 9 ppm. Este tipo de fallos es difícil de detectar con las muestras, ya que su fiabilidad disminuye drásticamente con niveles altos de hidrógeno.
Fundición de placas finas
El producto final de la fundición de placas finas también se ve afectado por el contenido de hidrógeno en la artesa. Un contenido excesivo de hidrógeno deteriora la calidad de la fundición y, por lo tanto, debe vigilarse.
Laminación directa
El acero laminado directamente es más sensible a la formación de copias, ya que el tiempo de enfriamiento tras la colada es breve, lo que reduce la eliminación de hidrógeno durante el enfriamiento como producto fundido. Una medición directa del hidrógeno es esencial para informar de la necesidad de más tratamientos de recocido.
CasTemp
Mejora en el rendimiento de la máquina de colada mediante una medición precisa y fiable de la temperatura continua.
- La aplicación de un sistema preciso y fiable de temperatura continua permite el desarrollo de modelos térmicos y la mejora de la productividad y la calidad de la máquina de colada.
La máxima velocidad de colada que se puede alcanzar de forma segura en un sobrecalentamiento determinado depende de un conocimiento exacto del sobrecalentamiento, la capacidad de enfriamiento del molde de fundición, la resistencia de la carcasa a la composición química del acero específico, el enfriamiento secundario y la longitud de los cilindros de contención debajo del molde.
Implementación en Mittal Steel
- Maximización de la velocidad de colada y producción de la pieza fundida
- Un mejor control sobre el tiempo de residencia del acero permite controlar mejor la transferencia de alúmina durante los intercambios en la cuchara
- Posibilidad de reducir el número de trabajadores al eliminar la mayoría de mediciones con sondas de inmersión
- Evitar perforaciones y congelaciones de la máquina de colada
- Temperatura exacta del metal líquido justo antes de alcanzar el molde
Molde (colada de lingotes)
Productos
- Tomadores de muestras
Toma de muestras en vacío - Control de hidrógeno:
Hydris®
Influencia de la colada de lingotes en la concentración final de hidrógeno. Control del proceso
La absorción de hidrógeno en el lingote es inevitable. Sin embargo, la precisión de Hydris permite minimizar dicha absorción de hidrógeno al optimizar la práctica de colada de lingotes.
La precisión de Hydris garantiza que el acerista cumpla los estándares de calidad necesarios. La confirmación es independiente de las prácticas de manejo de los operadores.
Los niveles de hidrógeno registrados deciden qué proceso de recocido debe aplicarse tras la colada.
Aplicaciones de productos del proceso de galvanizado
Productos
Ventajas:
- Calidad: el control continuo sobre el aluminio efectivo en zinc mantiene un proceso de recubrimiento metalúrgico continuo y minimiza la formación de espuma. Permite una mejor gestión del proceso y análisis de la desviación.
- Coste: la reducción de espuma disminuye la acumulación en los cilindros y, por tanto, reduce la frecuencia con la que deben cambiarse.
- Aspecto de laboratorio: la actividad del aluminio y la temperatura en zinc se obtienen directamente del sensor.