El Horno de Refinado de Cuchara (LRF) se utiliza ampliamente en la fabricación moderna de acero para controlar la temperatura y la química del acero y para alcanzar las condiciones de refinado requeridas para grados específicos de acero. Los LRF pueden integrarse en diferentes rutas de fabricación de acero, incluyendo convertidor, horno de arco eléctrico (EAF) y horno de inducción (IF).
Debido a que un LRF funciona con acero fundido, altas temperaturas, energía eléctrica, electrodos y equipos refrigerados por agua, un funcionamiento seguro requiere tanto medidas preventivas como la capacidad de responder correctamente cuando se producen condiciones anormales. Entre las emergencias operativas más comunes se encuentran la rotura de electrodos, fugas en cucharas y fugas de agua de componentes refrigerados por agua.
1. Rotura de electrodos
La rotura de electrodos puede interrumpir el refinado y puede crear riesgos adicionales de funcionamiento y seguridad. Cuando un electrodo se rompe durante el refinado, el suministro eléctrico debe cortarse inmediatamente y el equipo debe cambiar al modo de control local designado para el manejo de accidentes.
La respuesta posterior depende de la posición y longitud del electrodo roto.
Si la sección rota permanece relativamente corta y se encuentra debajo o alrededor de la tapa del cucharón o sobre la superficie de acero, el brazo del electrodo y la tapa del cucharón deben levantarse. El coche del cucharón puede entonces moverse lejos de la posición de refinado para que el electrodo roto pueda retirarse de forma segura usando la grúa aérea.
Si una sección más larga sobresale por encima de la tapa del cucharón, primero debe asegurarse antes de levantarse. El electrodo roto debe manipularse con cuidado para evitar dañar el brazo, la tapa u otro equipo.
Cuando el electrodo roto no puede ser retirado completamente por grúa, debe levantarse lo suficiente para permitir que el coche de cuchara salga de la posición de refinado de forma segura. La sección rota puede entonces colocarse en el área segura designada para su manipulación posterior.
El principio clave es detener primero el suministro eléctrico, establecer una condición de funcionamiento segura y retirar el electrodo roto sin exponer al personal o al equipo a riesgos innecesarios.
2. Fuga de cuchara
El estado del cucharón debe ser monitorizado continuamente durante la operación del LRF. Se debe prestar especial atención a signos de calor excesivo o condiciones anormales en el revestimiento del cucharón.
Si se detecta un calentamiento anormal, como una zona visiblemente al rojo vivo en la pared del cucharón, debe detenerse el refinado y tomar las medidas adecuadas para trasladar el acero fundido a un lugar seguro.
Si una pared de cuchara presenta una fuga grave durante la refinación, las operaciones de alimentación y refinación deben detenerse inmediatamente y el coche de cuchara debe moverse fuera de la posición de refinado cuando las condiciones lo permitan. El cucharón debe manejarse entonces según el procedimiento de emergencia establecido por la planta, que puede incluir transferir el acero fundido o descargarlo en la zona de emergencia designada.
Puede ocurrir una situación más grave cuando falla la parte inferior del cucharón. En este caso, el coche del cucharón debe moverse a la posición designada para el manejo de emergencia. Se debe evitar la operación con grúa cuando el cucharón que gotea podría poner en peligro el equipo o el personal circundante. El acero fundido restante debe descargarse en la fosa de emergencia designada u otra zona aprobada según los procedimientos de seguridad de la planta.
Por tanto, la integridad de la cuchara no solo es un problema refractario, sino también una parte crítica de la gestión de la seguridad de los LRF.
3. Fuga de agua de componentes refrigerados por agua LRF
Los componentes refrigerados por agua se utilizan ampliamente en equipos LRF. Una fuga de agua en acero fundido o escoria puede crear riesgos tanto metalúrgicos como graves para la seguridad.
Impacto en la calidad del acero
El agua que entra en el acero fundido puede generar gas que contiene hidrógeno. El aumento de hidrógeno en el acero puede contribuir a graves defectos metalúrgicos, incluidos defectos relacionados con el hidrógeno como lascas en grados de acero susceptibles.
La fuga de agua también puede interferir con la atmósfera reductora y de refinado. Puede dificultar la obtención de la escoria reductora necesaria y afectar negativamente al rendimiento de refinado, contribuyendo potencialmente a problemas de fundición y defectos relacionados con el gas en lingotes u otros productos de fundición.
Riesgo para la seguridad
La preocupación más grave es la interacción entre el agua y el acero fundido o la escoria. Cuando el agua queda atrapada bajo material fundido, puede vaporizarse rápidamente a altas temperaturas, provocando una expansión de volumen muy grande y potencialmente provocando una explosión violenta.
Por esta razón, la posible fuga de agua debe tratarse como una emergencia grave y no simplemente como un problema de equipo.
Señales de advertencia típicas
Varias condiciones anormales pueden indicar posible fuga de agua de un componente refrigerado por agua LRF, incluyendo:
- Coloración amarillo-verdosa intermitente en los gases de escape
- Pequeñas manchas o partículas oscuras que aparecen en la superficie de la escoria
- Dificultad para producir la escoria reductora brillante deseada
- Cambios inusuales o rápidos en la apariencia de la escoria
Estas señales deben evaluarse junto con las condiciones del equipo y del proceso. Los operadores deben seguir los procedimientos de emergencia establecidos en la planta en lugar de intentar continuar refinando bajo sospechas de fugas de agua.
La prevención es tan importante como la respuesta a emergencias
La seguridad efectiva en el LRF no depende únicamente de cómo reaccionen los operadores tras un accidente. El estado del equipo, la gestión de refractarios, la monitorización de procesos, los procedimientos operativos y la formación del operador desempeñan un papel importante en la reducción de los riesgos de accidente.
Para un LRF integrado en una planta siderúrgica, por lo tanto, la seguridad debe considerarse desde la etapa de ingeniería e instalación hasta la puesta en marcha y la producción diaria.
Ingeniería, puesta en marcha y soporte de producción de la LRF
Como contratista EPC llave en mano para plantas de hierro y acero, SME Group ofrece servicios integrados que abarcan diseño de procesos, suministro de equipos, instalación, puesta en marcha, puesta en marcha de la producción y soporte técnico y de gestión de producción continuo.
Nuestras soluciones LRF pueden integrarse en diferentes rutas de fabricación de acero, incluyendo convertidor, EAF y acero en hornos de inducción, según el proceso de producción requerido y las categorías de acero.
Más importante aún, nuestra implicación no termina necesariamente cuando la planta está puesta en marcha. SME Group continúa proporcionando soporte técnico y servicios de gestión de producción para muchas de las plantas siderúrgicas que hemos construido. Durante la puesta en marcha y el soporte a la producción, trabajamos con operadores locales y proporcionamos formación práctica sobre operación de equipos, control de procesos y respuesta a emergencias.
El objetivo no es simplemente ayudar a los clientes a operar un LRF, sino desarrollar la capacidad de sus propios equipos para operar la planta de forma segura y responder eficazmente a situaciones anormales.
Desde la ingeniería y puesta en marcha hasta la gestión de producción y la formación de operadores, SME Group ayuda a los clientes a construir no solo plantas siderúrgicas, sino también la capacidad operativa necesaria para gestionarlas de forma segura y competitiva.
