Fabricación de acero con horno eléctrico
La fabricación de acero en horno eléctrico es un método de fundición de acero que utiliza electricidad como fuente de calor. Tiene dos formas: una es un horno de arco eléctrico y la otra es un horno de inducción.
Ya en 1878, Siemens en Alemania había utilizado hornos de arco eléctrico para fundir chatarra de acero. Pero en aquella época la electricidad era cara, el suministro era insuficiente y no se podían promulgar leyes.
En 1898, un italiano llamado Stowe obtuvo una patente para fabricar acero directamente a partir de mineral de hierro en un horno de arco eléctrico. En 1900, el metalúrgico francés Herut mejoró el invento de Stosa y construyó el primer horno industrial de fabricación de acero por arco eléctrico. Se genera un arco eléctrico entre el enorme electrodo de carbono situado en la parte superior del horno y la chatarra de acero de composición conocida que se introduce en el horno, y la alta temperatura resultante derrite la chatarra de acero. El acero producido de esta manera es relativamente puro. Se pueden agregar otros ingredientes según sea necesario para cambiar la composición del acero; también se puede agregar piedra caliza o fluorita para absorber las impurezas.
Desde entonces, en algunos países como Alemania, se utiliza una combinación de hornos eléctricos y convertidores para fabricar acero. El arrabio se sopla primero en un convertidor alcalino para eliminar el silicio, el manganeso y la mayor parte del carbono, y luego se transfiere a un horno de arco eléctrico alcalino para eliminar aún más el fósforo y el carbono hasta alcanzar el contenido requerido, de modo que la composición del acero en cada horno es básicamente el mismo.
El italiano Ferranti obtuvo la patente del horno de inducción en 1887. Fue el primero en utilizar un horno de inducción de alta frecuencia para fundir metal. Usando corriente alterna de alta frecuencia, con la ayuda de corrientes parásitas, se puede inducir que el material de la bobina genere calor e incluso se derrita. El sueco Kling construyó en 1899 el primer horno de inducción del mundo para la producción industrial. En 1907, se construyó un horno de inducción experimental en Sheffield, Inglaterra, capaz de producir 2 toneladas de piezas fundidas de acero. El grupo electrógeno eléctrico inventado en 1925 puede obtener una frecuencia de corriente adecuada (500-3000 ciclos/segundo), acelerando así el desarrollo de los hornos de inducción y reemplazando gradualmente los hornos de crisol de glucósidos para la producción de acero para herramientas de alta calidad. La inducción solo funde, no funde, lo que hace que la composición del acero sea uniforme.
Los hornos eléctricos pueden fundir acero aleado con diversas propiedades.