Un horno de oxígeno básico (BOF) es la maquinaria utilizada para la purificación del arrabio oxidando las impurezas en escoria y convirtiendo el resto en acero fundido con una inyección de oxígeno. Es el método principal utilizado para la producción de acero en todo el mundo. El acero producido se somete a pruebas químicas y puede modificarse aún más mediante la adición de aleaciones. El proceso se denomina horno de oxígeno básico debido a la alcalinidad del refractario y la adición de materiales alcalinos durante la producción.
Un calor, o lote, comienza con la propia estructura del horno, es decir, un recipiente alargado. El recipiente está revestido con materiales refractarios alcalinos como magnesita y cal quemada. El refractario es necesario para que el recipiente resista las temperaturas extremas y el alto nivel de oxidación que tiene lugar en el horno de oxígeno básico.
El horno se inclina en ángulo y se carga, o se llena, con aproximadamente un tercio de restos de acero y dos tercios de arrabio fundido que se ha licuado en un alto horno. Se agregan fundentes de cal o dolomita. Un programa de computadora utiliza el análisis químico del arrabio para determinar las proporciones óptimas de hierro, desechos de acero y fundentes y para programar el tiempo de soplado de oxígeno.
La mezcla se expone a una corriente de oxígeno puro insuflado a través de un tubo enfriado por agua durante aproximadamente 20 minutos. La altura de la punta de la corriente de oxígeno en el recipiente se puede ajustar durante el soplado. El proceso es controlado y monitoreado por una computadora.
El carbono y el silicio de la mezcla se oxidan y crean un gran volumen de calor que derrite la chatarra. Esta reacción química eleva rápidamente la temperatura en el horno de oxígeno básico a unos 3,000 ° Fahrenheit (1,649 ° Celsius). El silicio oxidado se convierte en sílice y se combina con los fundentes para formar escoria. El contenido de azufre y fósforo del hierro es absorbido por la escoria. El monóxido de carbono y el dióxido de carbono creados por el proceso se eliminan a través del equipo de control de la contaminación.
Después del soplado de oxígeno, el horno contiene capas de acero fundido y escoria. El recipiente se inclina para permitir el muestreo y la prueba del material purificado. Un recipiente precalentado llamado cuchara se coloca en su lugar debajo del horno de oxígeno básico. El acero fundido se golpea o vierte en la cuchara. Los detectores funcionan para evitar que la escoria se mezcle con el acero. El acero puede modificarse con aleaciones de hierro, silicio o manganeso para usos específicos o enviarse para fundición sin más modificaciones.
Después de sangrar todo el acero, la escoria se vierte en un recipiente aparte. La escoria se enfría y se deja estabilizar durante unos meses. Después de este tiempo, la escoria se puede triturar para su uso posterior, a menudo como agregado para proyectos de construcción.