Confronto tra Tipi di Deossidanti: A Base di Alluminio, A Base di Silicio e Compositi

Di Steel Refining Materials
deoxidizeraluminumsiliconcomposite deoxidizer
Confronto tra Tipi di Deossidanti: A Base di Alluminio, A Base di Silicio e Compositi

La deossidazione è il primo passo fondamentale nella produzione di acciaio pulito, e la scelta del tipo di deossidante plasma tutto ciò che segue: la morfologia delle inclusioni, le prestazioni di colata e le proprietà meccaniche finali. Le tre ampie categorie di deossidanti utilizzate nella produzione moderna dell’acciaio sono le formulazioni a base di alluminio, a base di silicio e composite (multi-componente). Ciascun tipo ha caratteristiche distinte di chimica, costo e prestazioni che lo rendono adatto a specifiche famiglie di gradi di acciaio e configurazioni di processo.

I deossidanti a base di alluminio includono lingotti di alluminio, filo di alluminio e prodotti di alluminio a nucleo di acciaio. L’alluminio ha la più forte affinità per l’ossigeno tra gli elementi deossidanti comuni, rendendolo il deossidante a singolo elemento più efficace. Le inclusioni di allumina risultanti sono solide alle temperature di produzione dell’acciaio, il che significa che non si deformano durante la laminazione e possono diventare siti di innesco di cricche se non rimosse dal bagno fuso. Per questo motivo, la uccisione con alluminio è tipicamente seguita da un trattamento al calcio per modificare i cluster di allumina in alluminati di calcio liquidi che flottano più facilmente. La deossidazione a base di alluminio è lo standard per prodotti piatti, gradi automobilistici e qualsiasi applicazione che richieda un contenuto totale di ossigeno molto basso.

La deossidazione a base di silicio utilizza ferrosilicio o silicio metallico e produce inclusioni a base di silice meno aggressive dell’allumina. La deossidazione con silicio da sola è sufficiente per molti acciai al carbonio e gradi strutturali dove i requisiti di contenuto di ossigeno sono meno stringenti. Le inclusioni sono liquide alle temperature di laminazione, il che riduce la loro dannosità nel prodotto finale. La deossidazione con silicio è anche preferita per gli acciai elettrici uccisi con silicio dove l’alluminio deve essere minimizzato. Il compromesso è che il silicio è un deossidante più debole dell’alluminio, quindi livelli di ossigeno residuo più elevati rimangono nell’acciaio, e i target di pulizia finale per applicazioni esigenti potrebbero non essere raggiungibili solo con il silicio.

I deossidanti compositi combinano alluminio e silicio (e talvolta altri elementi come calcio o bario) in un singolo prodotto progettato per sfruttare i punti di forza di entrambi gli approcci. Il componente silicio fornisce una deossidazione iniziale rapida che abbassa l’attività dell’ossigeno a un livello dove l’alluminio può poi agire efficientemente, riducendo il consumo totale di alluminio e generando una popolazione di inclusioni miste che flottano più facilmente. I deossidanti compositi sono particolarmente efficaci per le operazioni di colata continua dove un controllo coerente delle inclusioni è essenziale per la colabilità. Semplificano anche la movimentazione dei materiali riducendo il numero di aggiunte separate che l’operatore deve effettuare. Per molti produttori di acciaio, i deossidanti compositi rappresentano il miglior equilibrio di prestazioni, costi e semplicità di processo.