¿Qué es un horno de oxígeno básico?

Un horno de oxígeno básico (BOF) es la maquinaria utilizada para la purificación de 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 llama 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 estructura del horno en sí, es decir, un recipiente alargado. El contenedor está revestido con materiales alcalinos refractarios como magnesita y cal quemada. El refractario es necesario para que el recipiente resista 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 restos de acero y dos tercios de arrabio fundido que se ha licuado en un alto horno. Se agregan flujos de cal o dolomita. Un programa de computadora usa el análisis químico del arrabio para determinar las proporciones óptimas de hierro, desechos de acero y fundentes y para programar el tiempo de soplado de oxígeno.

La mezcla se expone a una corriente de oxígeno puro insuflado a través de un tubo refrigerado por 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 monitoreado por una computadora.

El carbono y el silicio en la mezcla se oxidan y crean un gran volumen de calor que derrite la chatarra. Esta reacción química eleva rápidamente la temperatura en el horno de oxígeno básico a aproximadamente 3.000 ° Fahrenheit (1.649 ° Celsius). El silicio oxidado se convierte en sílice y se combina con los fundentes para formar escoria. El contenido de azufre y fósforo del hierro es absorbido por la escoria. El monóxido de carbono y el dióxido de carbono creado por el proceso se agotan a través de equipos de control de la contaminación.

Después del soplado de oxígeno, el horno contiene capas de acero fundido y escoria. El recipiente se inclina para permitir el muestreo y la prueba del material purificado. Un recipiente precalentado llamado cucharón se mueve a su lugar debajo del horno básico de oxígeno. El acero fundido se golpea o vierte en la cuchara. Los detectores funcionan para evitar que cualquier escoria se mezcle con el acero. El acero se puede alterar con aleaciones de hierro, silicio o manganeso para usos específicos o se puede enviar para fundición sin más modificaciones.

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