Los hornos de arco eléctrico (EAF) se utilizan ampliamente en la siderurgia moderna debido a su flexibilidad y alta productividad. Sin embargo, sus operaciones generan grandes volúmenes de polvo fino, abrasivo y de alta temperatura que contiene óxidos metálicos, cal y partículas finas de carbono. Una recolección de polvo eficaz es fundamental, no solo para el cumplimiento ambiental, sino también para la seguridad de los trabajadores, la protección de los equipos y la operación estable de la planta.
Este estudio de caso examina una aplicación de control de polvo en el mundo real en un sistema de horno de arco eléctrico de una planta de acero, con un enfoque en la selección de bolsas y jaulas de filtro , el rendimiento de la instalación y los resultados operativos.

Antecedentes del caso
Una planta siderúrgica de mediana escala que operaba un horno de arco eléctrico de 120 toneladas enfrentaba constantes problemas de recolección de polvo. El sistema de filtros de mangas existente presentaba frecuentes fallas en las mangas, alta caída de presión y una distribución irregular del flujo de aire, lo que resultaba en mayores costos de mantenimiento y paradas imprevistas.
La planta requería una solución de filtración robusta capaz de manejar:

• Alta carga de polvo
• Temperaturas de funcionamiento elevadas
• Partículas abrasivas y finas
• Funcionamiento cíclico y continuo del horno

Características del polvo y condiciones de funcionamiento
Comprender las propiedades del polvo fue esencial para seleccionar las bolsas y jaulas de filtro correctas.

• Tipo de polvo: polvo de humo de horno eléctrico de arco (óxido de hierro, óxido de zinc, cal, carbón)
• Tamaño de partícula: predominantemente sub-5 micrones
• Carga de polvo: alta y variable durante los ciclos de fusión
• Temperatura del gas: 120–180 °C (con picos de corta duración)
• Método de limpieza: Aire comprimido por chorro de pulso

Estas duras condiciones descartaron los medios filtrantes estándar y las jaulas ligeras.

Solución de filtración: selección de bolsas filtrantes
Después de la evaluación técnica, la planta de acero seleccionó bolsas de filtro de fieltro punzonado de alta temperatura diseñadas específicamente para la recolección de polvo metalúrgico.
Tipo de bolsa de filtro utilizada:

• Material: fieltro punzonado de aramida (Nomex®)
• Tratamiento opcional: superficie laminada con membrana de PTFE
• Peso: 500–550 g/m²
• Temperatura de funcionamiento: Continua hasta 200°C
• Eficiencia de filtración: >99,9 % para polvo fino de EAF

¿Por qué se eligió esta bolsa de filtro?

• La fibra de aramida proporciona una excelente resistencia al calor y al estrés mecánico.
• La membrana de PTFE mejora la captura de partículas finas y la filtración de la superficie.
• La menor penetración de polvo prolonga la vida útil de la bolsa en condiciones abrasivas.
• Rendimiento estable durante frecuentes fluctuaciones de temperatura.

En áreas con mayor riesgo de humedad, se utilizó un fieltro de aramida recubierto de PTFE para evitar la adhesión del polvo y el cegamiento de las bolsas.

Solución de filtración: selección de la jaula del filtro
Las jaulas de filtro juegan un papel fundamental en el mantenimiento de la forma de la bolsa, la eficiencia de limpieza y la vida útil, especialmente en los sistemas EAF de chorro pulsado.
Tipo de jaula de filtro utilizada:

• Material: Alambre de acero al carbono
• Diámetro del alambre: 3,8–4,0 mm (alambres verticales)
• Espaciado de anillos: ≤150 mm
• Tratamiento de superficie: galvanizado en caliente + recubrimiento epoxi
• Diseño: Venturi integrado en la parte superior para una mayor eficiencia de pulso

¿Por qué se seleccionó este diseño de jaula?

• El cable resistente evita la deformación bajo alta presión de pulso
• El espaciado estrecho de los anillos garantiza un soporte y una limpieza uniformes de las bolsas.
• El revestimiento anticorrosión protege las jaulas de los componentes de polvo ácido.
• Las soldaduras lisas y el acabado de la superficie reducen la abrasión de la bolsa.

El diseño de la jaula reforzada redujo significativamente el desgaste prematuro de la bolsa en los puntos de contacto.

Tabla de datos de configuración del sistema

Parámetro	Especificación
Solicitud	Control de polvo en hornos de arco eléctrico
Proceso de fabricación de acero	Horno de arco eléctrico (EAF) – fundición de chatarra
Tipo de polvo	Óxido de hierro, ZnO, cal, carbono
Equipos de filtración	Cámara de filtros de pulso
Material de la bolsa de filtro	Fieltro de aguja de aramida (Nomex®)
Tratamiento de la superficie de la bolsa	Membrana de PTFE / revestimiento de PTFE
Peso de la bolsa	500–550 g/m²
Temperatura de funcionamiento continuo.	≤200 °C
Material de la jaula del filtro	Acero carbono
Tratamiento de la superficie de la jaula	Galvanizado + recubierto de epoxi
Diámetro del alambre de la jaula	3,8–4,0 mm
Espaciado de anillos	≤150 milímetros
Método de limpieza	Aire comprimido por chorro de pulso
Eficiencia de filtración	>99,9%

Resultados de rendimiento después de la implementación
Tras la instalación de las bolsas y jaulas filtrantes mejoradas, la planta de acero logró mejoras significativas:
Caída de presión estable
La presión diferencial a través del filtro de mangas se mantuvo estable, incluso durante las fases de máxima fusión.
Mayor vida útil de la bolsa de filtro
La vida útil promedio de la bolsa de filtro aumentó en más del 30%, reduciendo la frecuencia de reemplazo.
Captura de polvo mejorada
Se eliminaron las emisiones visibles en la chimenea, garantizando el cumplimiento de las regulaciones ambientales locales.
Costos de mantenimiento más bajos
La reducción de fallas en las bolsas y deformaciones de las jaulas resultó en menos paradas y menores costos laborales.

Por qué es importante la compatibilidad entre bolsas y jaulas filtrantes en los sistemas EAF
Este caso destaca una lección crucial: las bolsas y jaulas filtrantes deben diseñarse como un sistema integrado . Un medio filtrante de alto rendimiento por sí solo no puede ofrecer resultados si las jaulas se deforman, corroen o dañan las bolsas.
Para el control del polvo en hornos de arco eléctrico, una filtración exitosa depende de:

• Bolsas de filtro resistentes a la abrasión y a altas temperaturas
• Jaulas de filtro rígidas, bien revestidas y con superficies lisas
• Geometría de jaula adecuada para favorecer una limpieza de pulsos eficaz

FilterWorkshop: Experiencia en filtración de plantas siderúrgicas
En FilterWorkshop , suministramos bolsas y jaulas filtrantes diseñadas para aplicaciones metalúrgicas , incluyendo hornos de arco eléctrico. Nuestras soluciones están diseñadas para soportar:

• Altas temperaturas y ciclos térmicos
• Polvo metálico fino y abrasivo
• Limpieza con chorro de pulso de larga duración

Con un control de calidad constante y un diseño centrado en la aplicación, FilterWorkshop ayuda a las plantas de acero a lograr una recolección de polvo confiable, compatible y rentable.

Conclusión
Este caso de control de polvo en hornos de arco eléctrico demuestra que la selección del material correcto para las mangas filtrantes y la estructura de la jaula es esencial para una filtración exitosa en plantas de acero. Mediante el uso de mangas filtrantes de fieltro punzonado de aramida con tratamiento de PTFE y jaulas robustas y resistentes a la corrosión, la planta logró emisiones más limpias, una mayor vida útil y menores costos operativos.
Para los productores de acero que buscan soluciones confiables para el control del polvo, las bolsas y jaulas filtrantes FilterWorkshop proporcionan una base probada para los sistemas de filtración EAF de alto rendimiento.