Il forno elettrico ad arco (EAF) è progettato per fondere l’acciaio a temperature estremamente elevate, ben oltre i 1.600°C. Nonostante il calore intenso generato dagli archi elettrici, la struttura del forno rimane integra grazie all’impiego di materiali refrattari. Il forno, infatti, è costituito da un crogiolo in acciaio speciale resistente alle alte temperature, il cui interno è completamente rivestito da materiali speciali (refrattari) che agiscono come barriera termica, proteggendo la struttura dall’azione del calore, delle scorie e dall’usura meccanica causata dal contatto con il rottame caricato. Durante la prima fase di fusione, i pannelli raffreddati ad acqua, posizionati al di sopra del crogiolo, garantiscono il contenimento del rottame in via di fusione. Completata quest’ultima l’acciaio liquido viene contenuto dal crogiolo.
Materiali refrattari: protezione termica, chimica e meccanica
I materiali refrattari utilizzati nei forni EAF sono progettati per resistere a temperature superiori a quelle raggiunte durante la fusione. La loro bassa conducibilità termica riduce la dispersione di calore, mentre la resistenza chimica preserva il rivestimento a contatto con scorie e metallo liquido. La robustezza meccanica completa le caratteristiche di questi materiali, permettendo loro di sopportare gli stress termici e le sollecitazioni derivanti dal ciclo produttivo. In questo modo, la fodera refrattaria garantisce durata e sicurezza al forno.
Tecnologie di supporto e manutenzione del forno EAF
Oltre alla fodera refrattaria, la protezione del forno EAF è garantita da diverse soluzioni tecniche aggiuntive. Molte pareti laterali del forno, specialmente nelle zone più esposte, sono costituite da pannelli cavi attraverso i quali circola l’acqua: l’acqua assorbe il calore radiante, mantenendo la temperatura della struttura al di sotto del punto di fusione. Anche la volta del forno, che viene sollevata e abbassata per il carico del rottame, è dotata di un sistema di raffreddamento ad acqua.
