Hierro y Acero Edicion 57 | Page 6

acería de los electrodos, un arco eléctrico como fuente de potencia para formar un plasma que transfiera calor suficiente, por conducción, convección y radiación, que logre la fundición de la chatarra, el fierro esponja (DRI) y los demás materiales que se adicionan en la refinación del baño líquido para lograr cierto grado de acero. El arco eléctrico es controlado mediante un sistema hidráulico con una unidad de potencia y grandes cilindros que permiten el movimiento vertical de los electrodos, aunque también existen instalaciones con sistemas de malacates y cables de acero que usan motores eléctricos como impulsores. En la Fig. 1 se muestra una estrategia típica para el control de la potencia donde se muestra que el nivel de potencia operativa queda definido tanto por el tap seleccionado en el transformador como por el setpoint de corriente (o de impedancia) que finalmente establecerá un valor de longitud del arco a través del sistema de regulación de arco y del sistema de control de electrodos. Durante una colada los parámetros eléctricos del arco eléctrico varían drásticamente, debido a las condiciones de inestabilidad del arco durante las etapas iniciales de profundización y fundición pero conforme aumenta la cantidad de carga fundida las condiciones de estabilidad mejoran y es posible transferir más potencia eléctrica. El ciclo completo de la colada incluye las siguientes etapas: carga inicial de chatarra; profundización; fundición, puede incluir una o más recargas de chatarra con sus etapas de profundización y fundición; y las etapas finales de refinación y de vaciado. Nuestra experiencia mundial en el corazón de su proceso de aceración Potencias activa y reactiva, factor de potencia (opcionalmente: estabilidad y cobertura de arco) Tap de transformador Referencia de corriente (Perfil de Potencia) o impedancia (Transformador) Sistema de regulación de arco Referencia de velocidad Sistema de control de electrodos Posición de electrodos Figura 1. Control de la potencia en un horno de arco eléctrico Existen sistemas inteligentes que definen perfiles de potencia y que consideran aspectos integrales de la colada como lo son la utilización de energía química y las mezclas de chatarra y demás materiales que son cargados al horno, sin embargo estos sistemas primordialmente buscan operar en la máxima potencia del sistema eléctrico con el fin de transferir la máxima potencia hacia los arcos eléctricos. En la definición de los puntos óptimos operativos de potencia en los hornos de arco eléctrico es de suma relevancia identificar el punto de operación donde la potencia activa sea máxima en el arco eléctrico y que a su vez implica la máxima transferencia de potencia térmica a la carga, ese punto de potencia máxima no es fácil de calcular por la no-linealidad del arco eléctrico y las condiciones dinámicas de la colada. En la Fig. 2 se puede notar también que el punto de máxima eficiencia ocurre para valores menores de corriente respecto a los cuales se obtiene la máxima potencia en el arco Socios en Desempeño www.vesuvius.com Vesuvius México, S.A. de C.V. — Carretera a San Miguel Km 1 Guadalupe, N.L. México. Tel. 81 8319 4500 6 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO Sistema eléctrico Controlador de la potencia