Diferencias entre los procesos de fabricación de acero inoxidable AOD y VOD

Diferencias entre los procesos de fabricación de acero inoxidable AOD y VOD

Proceso AOD (Descarburación con Argón-Oxígeno)

En el proceso AOD, la fusión inicial se lleva a cabo en un horno convencional. El metal fundido se transfiere luego a un convertidor AOD, donde se realiza el refinado a través de reacciones redox controladas. Se inyecta una mezcla de argón y oxígeno en el metal fundido a través de toberas (boquillas), asegurando una agitación continua del baño.

La inyección de argón y oxígeno no solo promueve la mezcla, sino que también favorece reacciones exotérmicas que elevan la temperatura a aproximadamente 1650°C. La reacción principal es la descarburación, durante la cual el exceso de carbono se combina con el oxígeno para formar monóxido de carbono, lo que permite reducir los niveles de carbono a tan solo 0,015%. La pérdida por oxidación de cromo se minimiza mediante relaciones cuidadosamente calibradas de oxígeno a argón. Una vez que se alcanza la composición química deseada, el acero se vierte de forma continua o en moldes de lingotes.

Proceso VOD (Descarburación con Oxígeno al Vacío)

La etapa de fusión inicial en VOD es similar a la de AOD. La diferencia clave es que el acero fundido se vierte en una cuchara, que luego se coloca dentro de una cámara de vacío. La cámara se evacua a una presión inicial de aproximadamente 3 mbar y se estabiliza cerca de 0,6 mbar. El entorno de vacío mejora la descarburación al tiempo que evita la oxidación excesiva del cromo.

El argón se introduce a través de tapones porosos en el fondo de la cuchara para agitar y "lavar" el acero. El oxígeno se sopla en la parte superior del metal fundido a través de una lanza, extendiéndose por la superficie y acelerando la formación de monóxido de carbono. Esto permite la reducción del carbono a niveles cercanos a 0,015%. Una vez que se alcanza el contenido de carbono deseado, se realizan ajustes a otros elementos, como el cromo.

Dado que la reacción de descarburación en sí misma genera un calor significativo, el proceso VOD requiere relativamente poca energía externa para mantener altas temperaturas. Después del refinado, el acero se vierte y se moldea.

Resumen

Ambos procesos descarburan eficazmente el acero inoxidable preservando el cromo, pero difieren en sus entornos operativos y métodos de agitación: AOD utiliza presión atmosférica con inyección de gas a través de toberas, mientras que VOD opera al vacío con una combinación de soplado de oxígeno superior y agitación inferior con argón.

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