Effect of furnace efficiency on scale adhesion in the steel charge heating process

Efecto de la eficiencia del horno en la adherencia de incrustaciones en el proceso de calentamiento de la carga de acero

El artículo presenta los resultados de la investigación sobre la influencia de la eficiencia de un horno de calentamiento metalúrgico en la adherencia de la cascarilla formada durante el proceso de calentamiento de la carga de acero. Se presenta la metodología para medir la adherencia de la cascarilla al sustrato de acero, así como el soporte de medición mediante el cual se llevó a cabo el plan de investigación. Además, se presenta el método para determinar las curvas de calentamiento del rendimiento del horno seleccionado y los resultados de las mediciones. Se resumen los resultados de los cálculos que demuestran el efecto del rendimiento en la adherencia de las incrustaciones.

INTRODUCCIÓN

Una cuestión importante en el proceso de calentamiento de la carga de acero en hornos de calentamiento es la adherencia de la cascarilla a la superficie del acero. Una adherencia demasiado débil de la cascarilla puede provocar daños en el revestimiento refractario de la solera del horno, lo que también está asociado a la necesidad de detener el funcionamiento del horno. Por otro lado, una adherencia demasiado fuerte puede dar lugar a que los restos de cascarilla no eliminados se enrollen en la superficie de los productos durante el proceso de conformación plástica, lo que puede afectar negativamente a la calidad final de los productos [1]. Cabe señalar que es necesario llevar a cabo investigaciones que permitan desarrollar una tecnología que garantice una adherencia óptima de las incrustaciones.

El funcionamiento de los dispositivos de calentamiento está estrictamente relacionado con el fenómeno de adhesión de la capa de cascarilla al sustrato de acero. La adherencia, o la fuerza de unión de la cascarilla al sustrato, es el resultado de muchos factores. Depende, entre otros, del tiempo y la temperatura de calentamiento, de la composición de la atmósfera de gas, así como de la composición química y la estructura del acero [1-4]. En anteriores estudios teóricos y ensayos de laboratorio [2, 3] se analizó el problema de la influencia del tiempo y la temperatura de calentamiento y de la atmósfera del horno en la adherencia de las incrustaciones . La influencia del estado superficial de la carga en la formación y adherencia de las incrustaciones se aborda en [5-7].

La adhesión de las incrustaciones al núcleo de acero viene determinada en gran medida por dos fenómenos: la adhesión mecánica y la adhesión específica. La primera es el resultado de la irregularidad de la superficie del núcleo, que favorece la adhesión de las incrustaciones al sustrato. El segundo factor, la adherencia específica, sólo se produce en condiciones de estrecha adherencia de ambas fases entre sí, ya que está relacionada con la interacción de fuerzas intermoleculares.