El Ingeniero y ferretero español y sud-americano (1887-09-24 00:00:00), página 23

Notas Industriales.

METODO RÁPIDO DE HACER ACERO EN HORNO DESCUBIERTO DE THWAITES-STEWART.

La planta que ilustramos está designada para hacer la manufactura de acero por medio de un procedimiento pneumático y de horno descubierto combinado de manera de obtener una aproximación de la rapidez del primero con las ventajas de dominio posibles por el segundo, y á un costo de material de planta reducido. Este es de la invención de los Sres. B. H. Thwaites y A. Stewart, ambos de la firma de los Sres. Thwaites Brothers, de Bradford, Inglaterra, por quienes se está introduciendo. El proceso de horno descubierto, bien que se efectúe por el método de combustión de Landore, de lingote y mineral, lingote y recortes, ó de oxidación, produce resultados igualmente seguros y uniformes, y permite que se obtenga un acero de la calidad mas dulce, y aunque el proceso pneumático tiene la ventaja de ser más rápido, el primero ó proceso de horno descubierto, está viéndose al frente en servicio gradualmente en particular donde la economía en el costo de montaje es un desideratum. En este nuevo proceso están incluidas las operaciones siguientes.

El derretido del lingote en una cupula tal como la rápida de Stewart.

La acumulación del metal en un receptor.

La colada del metal en un convertidor cilíndrico, el cual se mantiene á una temperatura sobre el punto de fundición del acero.

La aplicación de una corriente de aire forzada de presión ligeramente en exceso de aquella debida al grueso del metal que se ha de derretir. Se propone que tres cuartas partes de la carga completa debe correr por el cilindro; la otra cuarta parte de la carga restante se derrama por el lado del convertidor con el resto en el horno descubierto.

El metal después de su acumulación en el horno descubierto se convierte completamente en acero, teniendo cualquier tipo de carbón descubierto bien por la disposición especial que modificó la mañana de la combustión ó por disolución con recortes, ó si se prefiere, por el sistema Landore, esto es por la adición de oxígeno en la forma de óxido de hierro.

El agregado de ferro-manganeso de costumbre, que se hace antes de la colada. El material ó planta principal necesaria en relación con este proceso es una cupula rápida de Stewart.

El uso de dos convertidores cilíndricos o descubiertos que es en algún tanto parecido al inventado por Martins, en 1883. En esta planta el convertidor cilíndrico del modelo Martins va agregado al horno descubierto en donde se reúne la carga, y finalmente se convierte en hierro ó acero del bajo grado de carbono deseado. Con respecto al suministro de aire, se provee por un ventilador sistema Roots. De esta simple manera se suministra el aire para la combustión del coke en la cupula, para la conversión parcial del metal en el convertidor cilíndrico, y para mantener la combustión en el combustible gaseoso en el horno descubierto. El suministro de combustible gaseoso se obtiene bajo una presión de desde 6 á tres pulgadas de agua, mediante un generador de gas de calefacción, y se puede utilizar un gas parecido al gas de acero. Por este nuevo procedimiento se efectúa una gran economía en el consumo de combustible, y la acción de la combustión se dice está bajo completo dominio.

Los productos de la combustión pasan del convertidor cilíndrico alternativamente á una y después á la otra de las estufas acumuladoras ó recuperadoras de calor. La dirección de la corriente de los gases se cambia de una á otra estufa por medio de una disposición muy sencilla, y el sistema de combustión forzada permite al operador localizar la zona de combustión más intensa igualmente dentro del horno descubierto. El sistema de combustión forzada también facilita una operación de oxidación activa sobre el metal que se ha de obtener, pues la combustión es casi no luminosa, y se puede aplicar con los mejores resultados por contacto directo como opuesto á calefacción por radiación con combustión luminosa. Para lingotes hembra y otro no-fósforico, semicristal, las encrucijadas están hechas de materiales silicicos refractarios de alta llama, pero para lingotes fósforicos el horno descubierto y convertidor están forrados con magnesita y encamados en alquitrán de gas anhidrido y calcinado en posición. Los bloques de inversión del convertidor son de una forma especial y se pueden deslizar fácilmente. El sistema de combustión forzada permite que el horno descubierto y el convertidor alcancen á una temperatura de funcionamiento, y con respecto al tiempo invertido en este horno, tenemos entendido que el metal se puede derretir y recojer en un receptor en menos de una hora, y su paso por el convertidor invierte cerca de quince minutos. Como se propone oxidar el carbono en el metal tan bajo como 1 por 100; mas bajá antes que entre en el horno descubierto, el tiempo de la conversión queda reducido muy materialmente. El horno descubierto se mantiene continuamente á una temperatura elevada, y no se reduce seriamente por la extracción del calor por medio de una carga de material frío, como suece con los hornos descubiertos ordinarios. Se pretende que este proceso produce prácticamente el mismo alto grado de combustión de contacto directo no luminoso, completo dominio sobre la operación de la conversión, aceleración en comparación con los hornos descubiertos ordinarios, no depende del tiro de chimeneas y combustión perfecta del combustible gaseoso de la escoria de menos grado. Con el proceso sistema Thwaites-Stewart debe por supuesto resultar una gran economía en consumo de combustible, un desperdicio de material muy reducido, una calidad de producción muy uniforme, y un costo de labor razonable.

Nuestros grabados demuestran el sistema ó modelo general del aparato empleado. En la fig. 1 tenemos un plano general á una escala aproximada demostrando un perfil transversal por las hogueras del horno descubierto, y el sistema de distribución transversal por el convertidor cilíndrico y las estufas acumuladoras de calor. La fig. 2 es un perfil longitudinal por el convertidor cilíndrico. La cupula rápida de Stewart, marcada A, con su receptor B, se alimenta por medio de una grua para el lingote y combustible.

El metal se vacía quasi totalmente el horno del orden de divisa C bajo caída de la grúa de talón, y el líquido cae en el labio D, que contiene el tapón refractario pesado E. El metal corre por el convertidor cilíndrico F, y sus impurezas oxidadas y parcialmente decarburoadas por boquillas de aire penetrando en el metal por perforaciones en las toberas G. El metal corre en el horno descubierto H, del cual puede vaciarse por el orden de divisa I, en la cupula J. El gas de combustible incombustible gaseoso producido en un generador de gas. El gas penetra en el horno por las dos toberas K y L, y el gas y aire se mezclan perfectamente por la disposición de converger de las toberas. El suministro de aire se obtiene de un ventilador sistema Roots por medio del tubo M, pasa por la válvula N y también á la larga de las llamas de énfasis de la tobera O á la cámara de reposo de óxido de hierro de la tobera P; á la parte canto bajo de la cual descende y pasa por debajo de la pared de división á la otra de ladrones Q, por la cual asciende, extrayendo el calor acumulado por el paso de los productos de la combustión en conversión, y la trasmisión de calor de su parte antes que se cambie de dirección hacia la válvula R. El aire se purifica por el hogar refractariamente forrado R y en por las válvulas de cambiar S, y pasado por el hogar T corre de derecha á izquierda á las toberas de aire U y V. Los productos de la combustión y conversión pasan del convertidor por medio del hogar Y, y por el ventilador del horno y diesel Z, y la cámara de combustible, según se estén las válvulas, y últimamente se expulsa por la chimenea 3. El aire para objetos de conversión se conduce desde el ventilador al convertidor por tubos de distribución con ramas á cada lado para descargar el aire en las toberas, cada una de las cuales está provista de una válvula de graduar.

La planta ó aparatología para hacer el acero se puede figurar por un generador de gas de Dolbeil, y por uno un modelo modificado llamado por el inventor "Duplex". Este último produce el gas en un método nuevo, y confiamos muy en breve hacer una descripción de este aparato. En distritos donde se pueden obtener combustibles líquidos, tales como creosota, astaki, ó petróleo, el Sr. Thwaites ha diseñado un dispositivo especial de la cual cualquiera de estos agentes se pueden convertir en un combustible gaseoso adecuado. Con respecto al generador de gas "Dolbeil" diremos que se compone de dos cámaras verticales, divididas y separadas una de la otra por medio de un tabique hueco, el espacio entre estas formando un hogar para el escape de gas.

En este generador los hidrocarburos volátiles son obligados á atravesar por un conducto de escape, y los gases que puedan escapar y pasar á forzado en contacto inmediato con el combustible incandescente, están menos expuestos á condensación. El combustible se alimenta alternativamente en las dos toberas proveyoras y los fuegos están (baldosados) en cada una de las cuatro esquinas del hogar. Los inyectores de aire y vapor de agua se colocan en el lado de la chimenea. El gas impuro del aire en el combustible donde, después de la combustión inicial, se forma el carbono monóxido según la bien conocida reacción á saber:

\[
C + O_2 = 2 CO
\]

Después de la disociación y la descomposición del vapor, se agrega el hidrógeno á los constituyentes del combustible, y así se obtiene el gas de acero. El gas de acero, á costa, naturalmente, de la mayor cantidad de carbono en el gas, se extrae como el acero útil, generalmente se lava al horno del horno, esta pequeña pérdida se puede restablecer por la reoxidación del hidrógeno. Este sistema permite se obtenga un suministro de gas regular de un solo generador.

La disposición de la cuchara de fundir está designada de manera que se pueda volver rápidamente después de cargada con el metal, con el fin de producir un metal de constitución más uniforme. El horno descubierto y el convertidor son modernos, y destinados para producir lingotes perfectamente sólidos libres de cohesión de gas ó cordóncillos. Esta planta está dispuesta para una producción de 100 toneladas de lingotes de acero dulce por semana, y con periódico tengan á bien indicarles que obtuvieron sus informes de