Comprensión de la composición de la escoria de refinación para producción de acero

Por Steel Refining Materials
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Comprensión de la composición de la escoria de refinación para producción de acero

La escoria de refinación es un componente crítico pero a menudo pasado por alto de la siderurgia secundaria. La composición de la capa de escoria en la cuchara controla directamente la eficiencia de desulfuración, la capacidad de absorción de inclusiones y el aislamiento térmico del baño. Las escorias de refinación sintéticas o premezcladas están diseñadas para establecer la química de escoria deseada de manera rápida y consistente, eliminando la variabilidad que surge de construir la composición de la escoria sobre la marcha a partir de materias primas individuales.

Los parámetros de composición clave para una escoria de refinación son la basicidad (relación CaO/SiO2), el contenido de alúmina y la saturación de óxido de magnesio. Un rango de basicidad de 2,0 a 3,5 es típico para las prácticas de cuchara enfocadas en desulfuración, con una basicidad mayor proporcionando mayor capacidad de azufre pero requiriendo una gestión cuidadosa de la fluidez de la escoria. El contenido de alúmina afecta tanto la viscosidad de la escoria como su capacidad para absorber inclusiones de alúmina del acero, mientras que la saturación de MgO previene el ataque a los refractarios por parte de la escoria. Las escorias de refinación premezcladas están formuladas para alcanzar estos objetivos desde el inicio del tratamiento en cuchara, lo que significa que la desulfuración comienza inmediatamente en lugar de esperar a que la escoria alcance el equilibrio.

La fluidez es el parámetro práctico que vincula la composición con el rendimiento. Una escoria demasiado viscosa no se mezclará eficazmente con el acero bajo agitación de argón, reduciendo tanto las tasas de desulfuración como de remoción de inclusiones. Una escoria demasiado fluida puede no proporcionar un aislamiento térmico adecuado y puede causar un desgaste excesivo de los refractarios. La fluorita (CaF2) a veces se añade como fundente para ajustar la fluidez, pero las preocupaciones ambientales y de salud han llevado a muchos productores a buscar formulaciones de escoria sin fluorita que logren la fluidez requerida a través de un equilibrio optimizado de CaO-Al2O3-SiO2.

Para las operaciones que combinan escoria de refinación con un agente de cobertura, es importante distinguir entre las dos funciones. La escoria de refinación es la capa metalúrgica activa que interactúa con el acero, mientras que el agente de cobertura se sitúa encima para proporcionar aislamiento térmico y prevenir la reoxidación por aire. Usar un solo producto para ambos propósitos es posible para grados de acero más simples, pero las aplicaciones exigentes como aceros de ultra bajo azufre o aceros limpios se benefician de productos dedicados para cada capa. Las escorias de refinación premezcladas que incluyen un componente de cobertura ofrecen un compromiso práctico para las operaciones que buscan simplificar su inventario de materiales.