En la fabricación de acero en hornos de arco eléctrico, la calidad de la chatarra afecta directamente la seguridad de la producción, la estabilidad del horno, la eficiencia eléctrica y la calidad final del acero. La chatarra húmeda, la chatarra con refractarios, los contenedores cerrados y la chatarra aceitosa son las cuatro categorías más peligrosas de chatarra. Cada una conlleva graves riesgos que pueden provocar explosiones, daños en los equipos, interrupción de la producción y deterioro de la calidad del acero.
1. Chatarra húmeda: el material más peligroso en la fabricación de acero en hornos de arco eléctrico
La chatarra húmeda o mezclada con hielo y nieve puede causar fácilmente explosiones de vapor durante la carga. Cuando el agua se vaporiza rápidamente en contacto con acero fundido a alta temperatura, se genera una presión extrema.
Principales peligros de la chatarra húmeda
- Explosión de vapor durante la carga, lo que provoca que la chatarra salga despedida violentamente y dañe los paneles refrigerados por agua, el revestimiento del horno y los equipos cercanos.
- Reducción de la vida útil del refractario debido al choque térmico explosivo.
- Mayor consumo de energía, porque la humedad absorbe grandes cantidades de calor al evaporarse.
- Mayor contenido de hidrógeno en el acero, lo que afecta negativamente a las propiedades mecánicas.
- Existen graves riesgos de seguridad, especialmente cuando se añade metal caliente después de la carga de chatarra.
En ciertas regiones se producen incidentes frecuentes durante las temporadas de lluvia o nieve, cuando la chatarra no se seca correctamente. Las explosiones pueden interrumpir la carga, dañar los componentes refrigerados por agua o incluso romper las ventanas de la sala de control.
Por lo tanto, la chatarra utilizada para la fabricación de acero en hornos de arco eléctrico debe permanecer seca y libre de goteo de agua, hielo o nieve.
2. Chatarra que contiene materiales refractarios: no conductores y difíciles de fundir
La mayoría de los materiales refractarios son muy malos conductores. Cuando la chatarra adherida al refractario entra al horno, se convierte en una inclusión no conductora que interfiere con la formación del arco.
Peligros de la chatarra que contiene refractarios
- Rotura de electrodo debido a inestabilidad del arco.
- Dificultad para iniciar el arco, requiriendo intervención manual.
- Tiempo de fusión prolongado, aumentando el consumo de energía.
- Posible bloqueo del orificio del grifo debido al lento comportamiento de fusión.
Los desechos típicos unidos con material refractario incluyen
- Hierro de calavera
- Restos de chatarra de artesa
- Canales y tubos de fundición en molde
- Hierro de trinchera
- Acero frío de cucharones accidentados
- Residuos del fondo y de la boca del cucharón
Estos desechos deben triturarse y limpiarse para eliminar los materiales refractarios antes de cargar el horno.
3. Contenedores cerrados y chatarra de tipo explosivo: estrictamente prohibidos
Cualquier objeto sellado calentado dentro de un horno de arco eléctrico presenta un riesgo extremo de explosión. La presión aumenta instantáneamente al aumentar la temperatura.
Artículos de desecho peligrosos típicos
- Tanque de gas licuado
- Recipientes a presión
- Objetos oxidados tipo concha que se asemejan a conchas o minas
- Materiales de desecho militar (deben ser tratados profesionalmente)
Ejemplo de incidente
Una planta mezcló una mina antitanque muy deformada con la carga de chatarra. Durante la posterior adición de metal caliente, el dispositivo explotó violentamente. Los fragmentos de chatarra salieron disparados hacia arriba, dañando los conductores aéreos y causando varias horas de interrupción de la producción.
Todos los contenedores sellados deben cortarse para abrirlos o tratarse profesionalmente antes de su uso.
4. Chatarra aceitosa y grasosa: fuente de hidrógeno y peligro de incendio
La chatarra contaminada con aceite, grasa, lubricantes o materiales de caucho plantea riesgos importantes.
Principales peligros
- Aumento del contenido de hidrógeno en el acero, ya que los aceites se descomponen en hidrógeno y carbono a altas temperaturas.
- Llamas de gran tamaño durante la carga que pueden dañar los cables de la grúa y los equipos de carga de cucharas.
- Accidentes de incendio graves, especialmente cuando hay presencia excesiva de materiales combustibles.
Los desechos aceitosos comunes incluyen
- Torneado de virutas
- Tanques de combustible de automóviles
- Ejes o componentes con lubricantes
- Neumáticos de caucho
Este tipo de desechos se deben limpiar o evitar, especialmente cuando se producen calidades de acero sensibles al hidrógeno o de alta calidad.
Conclusión
La calidad de la chatarra es un requisito fundamental de seguridad en la fabricación de acero en hornos de arco eléctrico. La chatarra húmeda, la chatarra con refractarios, los contenedores cerrados y la chatarra aceitosa son cuatro materiales de alto riesgo que deben controlarse estrictamente. Establecer procedimientos adecuados de inspección, limpieza, secado y preparación es esencial para garantizar la estabilidad y seguridad de las operaciones de fabricación de acero.
