Hierro y Acero Edicion 49 | Page 12

reactancia del sistema eléctrico del horno con un PCD reducido y robustos sistemas de distribución de energía eléctrica; dieron cabida al incremento de las fuerzas electromagnéticas en el secundario del HAE, especialmente durante la etapa de fusión. Las fuerzas electromagnéticas resultantes de esta combinación de factores dan como resultado un incremento en los esfuerzos mecánicos de la estructura del sistema secundario del horno. El efecto de estas fuerzas, podría desembocar en la vibración excesiva de las columnas de electrodos debido a la excitación de la frecuencia natural del sistema secundario. Este tipo de oscilaciones en las columnas produce grandes esfuerzos mecánicos en los electrodos y generalmente rotura de electrodos. El fenómeno de las vibraciones de electrodos ha sido estudiado en múltiples ocasiones y por diversos investigadores. Por ejemplo, en los años 70, se reportó este problema en el horno más grande el mundo en ese tiempo. Después de variados intentos para resolver un elevado número de rotura de electrodos que se presentó al tiempo de “modernizar” el horno, la solución final consistió en la sustitución de los electrodos en uso de 600 mm de diámetro, por electrodos de 700 mm. Esta fue la primera operación en el mundo en usar electrodos de 700 mm. Posteriormente, en Ehle et al presentaron una solución ingeniosa para la situación de rotura de electrodos por vibración excesiva en un horno de 360 Tons., después de la implementación de brazos conductores de corriente. Bowman y Maduel describieron posteriormente otra solución para reducir la severidad de las vibraciones del sistema secundario y sus efectos negativos en el rendimiento de los electrodos en el HAE. Fuerzas Magnéticas como Causantes de Vibraciones en el Sistema Secundario Los campos magnéticos creados por la constante variación de las corrientes en el horno ejercen un efecto considerable en el rendimiento mecánico del horno mismo. Estos campos, son los responsables de la proyección de los arcos hacia las paredes del horno, el movimiento errático de los cables del secundario, durante las etapas de profundización y fusión así como de los problemas de defección de arco reportados al inicio de la tecnología de los hornos de corriente directa. Ocasionalmente, este fenómeno de campos magnéticos presenta un verdadero reto para los fabricantes y operadores de hornos de eléctricos. La nueva tendencia de diseño de hornos, con corazas más altas, aumenta la severidad de esta situación, dado que la las columnas largas son más susceptibles de entrar en resonancia mecánica. La fuerza magnética (fuerza de Lorentz) f, entre dos conductores, por unidad de longitud, es proporcional al producto de sus corrientes I, e inversamente proporcional a la distancia entre ellos, d. La fuerza es positiva (de atracción) para corrientes con la misma dirección, y negativa (de repulsión) en el caso de corrientes que circulan en sentido opuesto. m = π