En el diseño de hornos de arco eléctrico, el hogar se refiere a la sección inferior del horno que contiene el acero fundido durante la fusión. Esta área desempeña un papel crucial tanto en el rendimiento metalúrgico como en la integridad estructural.
Forma del corazón y geometría
Normalmente, el crisol se diseña con un fondo esférico y una zona de fusión troncocónica. La sección esférica de la base representa aproximadamente el 20 % de la profundidad total del acero fundido. Las paredes cónicas forman un ángulo de 45° con la vertical, lo que facilita una colada eficiente y un mantenimiento más sencillo.
Esta geometría ofrece varias ventajas clave:
- El fondo esférico promueve la recolección temprana de acero durante la fusión, ofreciendo una mejor protección térmica al revestimiento refractario.
- La forma ayuda a evitar el contacto directo entre los arcos eléctricos y el hogar, mejorando la vida útil del refractario.
- La sección cónica inclinada permite inclinar el horno hasta 40° para realizar un roscado completo del acero y facilita reparaciones en caliente eficaces.
Cálculo del volumen del baño fundido
El volumen de acero fundido en el hogar se puede calcular utilizando la fórmula:
V = M × V0
Donde:
- V es el volumen de acero fundido (m³)
- M es la capacidad nominal del horno (toneladas)
- V0 es el volumen específico de acero fundido, típicamente 145 m³/t
La relación entre el diámetro de la superficie del acero fundido y su profundidad suele estar entre 3,5 y 5,5, lo que garantiza un comportamiento de fusión óptimo.
