Crude steel production begins with the reduction process, where the iron ore reacts with carbon sources inside the blast furnace. The blast furnace requires different types of refractory products with resistance to thermo-mechanical and thermo-chemical reactions.

Como funciona um forno elétrico a arco?

Os processos de produção de aço mudaram dramaticamente nos últimos anos. Os principais impulsionadores desta evolução são a crescente procura de aço e os novos esforços globais de sustentabilidade.

Como os altos-fornos consomem grandes quantidades de coque metalúrgico, os fabricantes buscam cada vez mais processos alternativos de produção de aço.

A Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories forneceu soluções de alto valor agregado para forno alto percurso há décadas. Estamos empenhados em ajudar os fabricantes a inovar no sentido de processos de fabricação de aço com CO2 reduzido. Parte dessa abordagem é o copo cerâmico, um elemento-chave que aumenta a produtividade do alto-forno. vida útil até 15-20 anos enquanto reduzindo o consumo de energia. Também estamos ativamente envolvidos em iniciativas de pesquisa e desenvolvimento (P&D) centradas no desenvolvimento de ofertas diferenciadas na área.

Ao utilizar eletricidade (e opcionalmente combustível sólido), o forno elétrico a arco é um processo fundamental nesta evolução em direção a processos siderúrgicos com menor emissão de CO2. Estamos profundamente envolvidos no apoio aos nossos clientes nesta transição constante e rápida para processos mais sustentáveis ​​e eficazes com soluções refratárias adaptadas.

Princípios de um forno elétrico a arco

A produção de aço começa com a redução do minério de ferro utilizando fontes de carbono e hidrogênio em altos-fornos e poços de ferro reduzidos diretos (DRI), respectivamente. Em processos de baixa emissão de CO2, a reciclagem de sucata de ferro, com ou sem adição de ferro esponja (DRI/HDRI), depende da tecnologia de forno elétrico a arco. Esta tecnologia emprega eletrodos de grafite para produzir correntes elétricas de alta tensão, que derretem os materiais de entrada localmente. As temperaturas atingidas no processo do forno elétrico a arco excedem aquelas necessárias para a fundição de aço padrão, tornando os fornos elétricos a arco adequados para o processamento de ligas e aço inoxidável.
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Dentro do forno elétrico a arco, o aço fundido é refinado pela reação do metal líquido com uma escória à base de cal para desfosforização e passando por etapas de descarbonetação pela infusão de oxigênio no banho. As impurezas nas matérias-primas oxidam devido à infusão de dioxigênio e, quando combinadas com componentes químicos adicionados, sobem à superfície do banho para formar uma escória básica. A seção superior do forno elétrico a arco é normalmente construída com painéis resfriados a água. Os metalúrgicos utilizam respingos de escória para revestir esses painéis, formando uma camada protetora. Em contraste, a seção inferior do forno elétrico a arco consiste em múltiplas camadas de materiais refratários projetados para resistir a reações termomecânicas e termoquímicas.

Fontes de desgaste refratário em EAF

Os materiais refratários são essenciais para a operação do forno elétrico a arco. Eles atuam como sistema de contenção de líquidos aço, atingindo temperaturas de até 1500°C.

Se bem projetados, os refratários garantem estabilidade química, mecânica e térmica para proteger a integridade do recipiente ao longo do tempo.

O tipo de revestimento refratário considerado em um forno elétrico a arco por área depende das condições de carregamento correspondentes. Os principais processos de desgaste envolvidos nas operações EAF são:

  • Erosão devido à carga de sucata
  • Corrosão por oxidação de escórias básicas
  • Oxidação pela atmosfera e queimadores
  • Choque térmico (radiação de arco gerando pontos quentes) e ciclagem
  • Hidratação contra possíveis vazamentos de painéis resfriados a água.
Soluções refratárias Saint-Gobain para fornos elétricos a arco

Com décadas de experiência prática aproveitando refratários de alto desempenho em todas as linhas de fabricação, a Saint-Gobain Performance Refractories & Ceramics fornece diferentes qualidades de refratários para ajudar a corresponder ao tipo de desgaste esperado a longo prazo.

Projetamos, fabricamos e distribuímos materiais e soluções que são ingredientes essenciais para o futuro da indústria siderúrgica. Oferecem praticidade, desempenho e segurança, ao mesmo tempo que enfrentam os desafios de durabilidade, eficiência de recursos e alterações climáticas.