El horno Stassano es un horno de arco eléctrico para la producción de acero . Inventado por Ernesto Stassano en 1898, es el primer horno eléctrico de la historia para la metalurgia ferrosa . [1]
Stassano tuvo la idea de construir un horno eléctrico para la metalurgia ferrosa en 1896, mientras trabajaba en Pont-Saint-Martin, Valle de Aosta , en hornos eléctricos para la producción de carburo de calcio . [2]
En 1898, Stassano se trasladó a los talleres de Santa Maria dei Cerchi en Roma, donde realizó sus primeros experimentos para obtener acero a partir de minerales de hierro utilizando un pequeño horno de cuba equipado con dos electrodos capaces de calentar los minerales gracias a un arco indirecto de 95 kW. Ese mismo año, en Darfo (BS), realizó otras pruebas en un horno similar, equipado con tres electrodos que trabajaban a 370 kW. [2]
Como resultado de sus experimentos, Stassano modificó la estructura del horno, reduciendo el espacio sobre los electrodos y separando la sección destinada a electrodos y la de producción del material. También pasó de cargas sólo minerales a cargas mixtas compuestas por menas, chatarra y hierro fundido . Con estos ajustes, Stassano obtuvo acero de alta calidad a partir de cargas que contenían un 80% de chatarra y un 20% de hierro fundido, obteniendo así un producto que podía competir económicamente con el acero importado. [2]
En 1898 Stassano patentó los principios y soluciones técnicas de sus hornos en Italia, Austria, España, Luxemburgo, Bélgica, Noruega, Inglaterra, Suecia, Alemania y Estados Unidos. En 1901 en Francia y Hungría, y en 1902 en Suiza. [2]
Basándose en el horno Darfo, en 1901 Stassano produjo un horno con una configuración definitiva y lo instaló en el Arsenal de Turín. [2]
En 1904, Stassano fundó la Società Forni Termoelettrici Stassano (Sociedad de Hornos Termoeléctricos Stassano) e inauguró en Turín la primera fundición en la que se obtenía acero mediante electricidad. La fundición entró en funcionamiento en 1905, utilizando para sus fines dos hornos de una tonelada, dos hornos de dos toneladas y un horno de cinco toneladas. [2]
Entre 1906 y 1907 se instalaron varios hornos Stassano en las plantas de Bonner Faserfabrik en Bonn (Alemania), en St. Polen (Austria), en Dunston-on-Tyne y Newcastle (Reino Unido), en Bridgeton y Redondo (EE.UU.). En 1910 se instalaron también hornos Stassano en las plantas siderúrgicas de Ansaldo en Génova y en las plantas de Vanzetti en Milán. [2]
Entre 1900 y 1915, en el campo industrial, se encuentran activos tres tipos de hornos de arco eléctrico: el horno de arco indirecto Stassano, el horno de arco directo Heroult con soleras no conductoras y el horno de arco directo Girod con soleras conductoras. El horno Heroult es, entre los tres, el más adecuado para la producción en gran escala, de modo que su supremacía determina el declive del horno Stassano en la industria siderúrgica ya en 1915. [1]
El horno eléctrico de arco indirecto tipo Stassano, en su configuración final, está formado por una estructura cilíndrica de hierro fundido revestida internamente con ladrillos refractarios . La estructura se divide en dos secciones independientes: una superior donde se colocan los electrodos y un crisol inferior donde se carga la carga y se funde en acero. [2]
En la parte superior de la pared lateral del horno, en correspondencia con el espacio que alberga los tres electrodos de grafito , se encuentran los acoplamientos de estos últimos, colocados a 120° uno del otro. Cada acoplamiento está equipado con una camisa de refrigeración por agua y un sistema hidráulico para el desplazamiento de los electrodos. Los electrodos están colocados en posición horizontal. [2]
En la parte central de la pared lateral, en correspondencia con la parte superior del crisol, se encuentra la puerta de carga, provista de un panel metálico revestido de material refractario interno y cerrable con un mecanismo de poleas . En la parte inferior de la pared lateral, en correspondencia con la parte inferior del crisol, se encuentra el orificio de colada. En el centro de la base superior del horno se encuentra un tubo de escape de gases. [2]
El horno Stassano produce acero fusionando chatarra y hierro fundido y realizando una descarburación sucesiva del material fundido.
El horno se carga inicialmente con el material a fundir, que se introduce en el crisol por la compuerta de carga. Una vez finalizada la carga, se envía corriente a los electrodos, que generan un arco eléctrico entre ellos. El arco produce calor que se transmite al material a fundir mediante transferencia de calor por radiación térmica , por lo que el horno se denomina dispositivo de arco indirecto o radiante. Durante el proceso, la compuerta de carga se puede volver a abrir para introducir en el crisol más cantidades de chatarra y hierro fundido. Cuando todo el material se ha fundido, sufre un primer refinado antes de ser vertido por la boca de colada. [2]