acería
El diseño del EAF cuenta con una serie de robots y equipos
periféricos que facilitan las prácticas operativas y reducen al personal el estar expuestos a altas condiciones de riesgos:
• Robot para preparación y limpieza de la puerta de escoria
• Robot para la toma de temperatura y muestra
• Robot para alimentación de arrabio
• Plataforma de preparación y reparación de barreno de vaciado
• Control de vaciado automático desde la cabina principal del
EAF.
Los modelos operativos con los que cuenta el sistema de automatización nivel 2, controlarán, darán seguimiento y optimizarán
el proceso, tomando en consideración la maximización de la
producción y la minimización del costo:
• Modelo automático del cálculo de carga (balance de masa)
• Modelo de balance de energía (paquete químico)
• Modelo de escoria espumosa
• Modelo de alimentación continua de pre-reducidos
• Modelo de cálculo de adiciones en vaciado
Para la optimización de la energía, el diseño contempla tecnologías de inyección y prácticas operativas en el manejo de escorias espumosas con la finalidad de suministrar energía química
e incrementar la potencia del horno aprovechando significativamente la energía eléctrica y las energías producto de la oxidación de los elementos químicos y contribuir a la disminución de
la energía eléctrica.
El paquete químico incluye cuatro quemadores (RCB) con capacidad de 3.5 MWH cada uno, de los cuales tres están montados sobre la pared de la coraza superior y uno sobre la parte
excéntrica del EAF, los quemadores RCB son una combinación
de sistemas de inyección para oxígeno supersónico, para mezcla con gas natural para quemadores e inyectores de carbono.
Para la práctica de escoria espumosa se tienen tres puntos de
inyección de carbono y cuatro puntos de inyección de oxigeno
supersónico. Para la protección refractaria en puntos calientes
se tienen tres inyectores de óxido de calcio sobre la bóveda del
EAF. El volumen del EAF es de 150 m3 y el diseño de la coraza
superior con altura suficiente permite aceptar una buena mezcla
de carga metálica en un solo evento, lo cual soporta la teoría de
la optimización de la energía y la reducción de los tiempos de
desconexión.
El horno de arco está diseñado para optimizar los tiempos operativos y los paros por mantenimiento, por cambio de refractario,
etc. El concepto de diseño contempla una plataforma principal
sobre la cual está montado el horno de arco que permite realizar todos los movimientos requeridos de forma rápida, confiable
y segura. Todos los movimientos del horno son realizados de
forma hidráulica. La bóveda, la coraza superior e inferior están
diseñadas para ser acopladas y desacopladas rápidamente con
la ayuda de dispositivos mecánicos. Se cuenta con un juego de
partes del horno que permiten el cambio total y dar continuidad
operativa:
• Bóveda con codo de succión integrado
• Coraza superior con paneles y quemadores integrados
• Coraza inferior con dispositivo de monitores de temperatura
integrado
• Dispositivo para manejo de los equipos anteriores
3. Indicadores de desempeño del horno de arco
eléctrico
Los indicadores de garantía contractual con el proveedor de los
equipos para la gama de aceros a fabricar en AHMSA se definieron con base al volumen de acero y grado:
Grados de acero
Grado
%
T/año
# de coladas
Bajo carbono
AISI 1003-1025
40
480,000.00
3200
Medio carbono
AISI 1026-1050
28
336,000.00
2240
Alto carbono
AISI 1051-1090
2
24,000.00
160
Acero peritécticos
AISI 1010-1018
8
96,000.00
640
Aceros HSLA
GR45-130KSI
10
120,000.00
800
5LA-X80
12
144,000.00
960
100.00
1,200,000.00
80000
Gas amargo & API
Total
Derivado de las necesidades de calidad para estos volúmenes
y grados de acero, se definieron los siguientes modelos operativos de preparación de cargas metálicas para la definición del
manejo de chatarra, briqueta y arrabio líquido.
Carga metálica
Chatarra
Número de cestas/col
Modelo 1
Modelo 2
Modelo 3
Modelo 4
80%
35%
40%
10%
2
1
1
1
60%
60%
Arrabio líquido
30%
Briqueta HBI
20%
35%
30%
En esta tabla se tienen los valores contractuales de productividad de acuerdo con las mezclas metálicas, y aspectos importantes considerados en el tiempo de proceso.
Tiempos
de proceso
Modelo 1
Modelo 2
Modelo 3
Modelo 4
Tiempo
de conexión
min
40
35
47
37
Tiempo
desconexión
min
12
10
10
10
Tiempo
Tap to Tap
min
52
47
57
47
Productividad
T/h
173
200
157
191
Los aspectos más importantes relacionados con los consumos y
con el costo de operación se muestran en la siguiente tabla de
acuerdo con el modelo usado.
5 HIERROy ACERO/AIST MÉXICO