Proceso de fabricación de acero inoxidable

1Fuego de arco eléctrico (EAF)
Función
Equipo de fundición primario para la fundición de acero inoxidable, que funde la chatarra de acero, las ferroaleaciones (como el ferrocromo, el ferroniquel) y otras materias primas en acero fundido,y preliminarmente ajusta la composición (como Cr, Ni contenido).
Estructura y principio de funcionamiento
Sistema de electrodos: 3 electrodos de grafito son alimentados con corriente de alto voltaje para generar un arco (la temperatura puede alcanzar más de 3000 °C), que calienta directamente las materias primas en el horno.
Cuerpo del horno: revestimiento refractario (ladrillo de carbono de magnesia o aluminio), que puede inclinarse para descargar acero.
Sistema auxiliar
Arma de rociado de oxígeno: ayuda a derretir y oxida las impurezas (como el fósforo y el silicio).
Sistema de eliminación de polvo: trata el humo generado por la fusión (incluidas las partículas de metales pesados)
Características de la fundición de acero inoxidable
Materia prima: se debe utilizar acero de chatarra de bajo contenido de carbono o hierro reducido directo (DRI) para evitar impurezas (como cobre y estaño) que afecten a la resistencia a la corrosión.
Adición de aleación: se añade ferrocromo, ferroníquel, etc. en la etapa posterior de la fusión para garantizar una composición uniforme.
Parámetros típicos
Capacidad: entre 50 y 150 toneladas/horno
Tiempo de fusión: 60 a 90 minutos

Consumo de energía: 350 a 500 kWh/tonelada de acero

2. horno AOD (horno de descarbonización de oxígeno y argón)
Función
El equipo central de refinación de acero inoxidable, al soplar en gas mezclado de oxígeno argón, puede lograr una descarbonización profunda y la conservación del cromo (evitar la pérdida de oxidación del cromo),y controlar con precisión la composición y la temperatura.
Estructura y principio de funcionamiento
Cuerpo del horno: estructura del convertidor, revestimiento refractario (ladrillo de magnesia cromado), rotación de 360°.
Sistema de inyección de gas
Pared lateral o tubo inferior: inyectar gas mezclado de O2, Ar y N2 (proporción ajustable).
Principio de reacción
Etapa 1 (alto nivel de oxígeno): el O2 oxida el carbono para generar burbujas de CO, descarbonización.
Etapa 2 (alto contenido de argón): Ar diluye la presión parcial del CO para promover la oxidación preferencial del carbono (retención de cromo).
Sistema de alimentación de la aleación: ajuste fino de la composición (como Mo, Ti) en la etapa posterior del refinamiento.
Ventajas de la fundición de acero inoxidable
Tasa de recuperación del cromo: puede alcanzar más del 98% (el convertidor tradicional es sólo del 80%).
Control bajo de carbono: puede producir acero inoxidable de muy bajo contenido de carbono (como 304L, C≤0,03%).
Parámetros típicos
Tiempo de procesamiento: 40 a 60 minutos por horno
Consumo de gas: O2 entre 15 y 25 Nm3/t, Ar entre 10 y 20 Nm3/t
Control de la temperatura: 1600~1700°C

3Lanzador continuo.
Función
El acero fundido refinado se fundió continuamente en losas (de espesor 150 ~ 250 mm) para proporcionar materias primas para la posterior laminación en caliente.
Estructura y flujo de procesos
Torreta del cucharón: lleva el cucharón e inyecta continuamente acero fundido en el tunido.
Tundish: distribuye el flujo de acero, estabiliza la velocidad de fundición y filtra las inclusiones.
Cristalizador:
Molde de cobre enfriado con agua, donde el acero fundido se solidifica inicialmente en una cáscara de losa.
Agitación electromagnética (EMS): mejora la estructura de solidificación de los aceros de aleación como el acero inoxidable.
Zona de enfriamiento secundaria: el rocío de agua acelera la solidificación de la cubierta de la losa, y el rodillo de soporte controla la forma de la losa.
Máquina de alisado de billetes: saca y alisó la losa.
Equipo de corte: las tijeras de fuego o hidráulicas se cortan en losas de longitud fija.
Tecnologías clave para la fundición continua de acero inoxidable
Fundido de protección: selladores de gas de argón para evitar la oxidación del acero fundido (especialmente los aceros Ti y Al).
Control bajo del sobrecalentamiento: reducir la segregación central (por ejemplo, sobrecalentamiento de acero inoxidable 304 ≤ 20 °C).
Freno electromagnético (EMBr): inhibe que el flujo se deslice por el cristalizador y mejora la calidad de la superficie.
Parámetros típicos
Velocidad de fundición: 0,8 a 1,5 m/min (dependiendo del tamaño de la sección transversal)
Tamaño de la losa: anchura 1000~2000 mm, grosor 150~250 mm

4Ejemplo de proceso de sinergia de equipos
Fusión de EAF: chatarra de acero + ferrochromo → fusión inicial, contenido de C de alrededor del 1,5 a 2,0%.
Refinado AOD: descarbonización hasta 0,02~0,08%, ajuste Cr/Ni al valor objetivo (como el acero 304: 18Cr-8Ni).
Fusión continua: acero fundido → losa → bobina laminada en caliente.

5Diferencias clave y aplicaciones industriales
Horno de arco eléctrico frente a horno AOD:
EAF se centra en la fusión y el ajuste de la composición inicial, mientras que AOD se especializa en el refinamiento (descarburizado, ajuste fino).
Algunas aceras utilizan "EAF+VOD (desoxidación al vacío) " para reemplazar el AOD, pero el AOD sigue siendo la corriente principal.
Fusión continua de acero inoxidable y fundición continua de acero al carbono ordinario:
El acero inoxidable tiene una alta viscosidad y requiere una mayor fuerza de tracción de los billetes.
Se requiere un control estricto de la refrigeración debido a su sensibilidad a las grietas (como el acero austenítico).
La coordinación precisa de estos equipos es la principal garantía para la producción de bobinas de acero inoxidable de alta calidad.