Proceso de fabricación de acero con horno de cuchara

1. LF Fuego de ladle Proceso de fabricación de acero

El...LF (horno de levadura)El proceso de fabricación de acero consiste en transferir el acero fundido en su etapa final de oxidación de un convertidor o horno eléctrico a un horno LF.y escorias reductoras junto con un desoxidante se añaden para el refinamiento de reducción. Al aumentar adecuadamente el tiempo de agitación, la cantidad de escoria y la potencia de agitación durante el calentamiento y lograr una eliminación completa de la escoria durante el golpe,el contenido de azufre en el acero puede reducirse aún más a menos de 30 ppm para el azufre ([%S]) y a menos de 20 ppm para el oxígeno ([%O]), lo que resulta en acero limpio.

2- LF Refinado y desoxigenación

Solubilidad e impacto del oxígeno

El oxígeno tiene una solubilidad limitada tanto en acero líquido como en acero sólido, con una solubilidad significativamente menor en acero sólido.El acero fundido de la fundición primaria a menudo presenta fuertes propiedades oxidantesLos peligros del oxígeno son múltiples:

1. Limitación de la desulfuración: El alto contenido de oxígeno o el potencial de oxígeno de las escorias afectan a la distribución del azufre entre el acero y las escorias,reducen la tensión de la interfaz e influyen en el carácter y la cantidad de inclusiones no metálicas que contienen azufreLa desulfuración efectiva requiere una desoxidación previa.

2. Reoxidación del carbono: A medida que el acero fundido se enfría y cristaliza, [C] y [O] se separan, lo que conduce a la reoxidación del carbono y la formación de burbujas de gas de CO. Estas burbujas comprometen la compacidad del acero,causando defectos como porosidad y sueltura.

3. Inclusiones no metálicas: El oxígeno precipitado reacciona con elementos como Si, Mn y Al durante la solidificación,que forman inclusiones no metálicas que contribuyen a los defectos de la línea del pelo en el acero de alta calidad y degradan varios indicadores de rendimiento, como el límite proporcional, energía de impacto, elongación y permeabilidad magnética.

4. Efecto sinérgico con el azufre: El oxígeno agrava los efectos nocivos del azufre mediante la formación de eutecticos de baja fusión con FeO y FeS, deteriorando la plasticidad del acero o causando daños en el trabajo en caliente.

Métodos de desoxigenación

En el proceso LF, se utilizan comúnmente la desoxidación por precipitación y la desoxidación por difusión:

1. Desoxidación por precipitación: Esto implica añadir directamente un desoxidante a granel al acero fundido después de eliminar la escoria oxidada.Los elementos desoxidantes reaccionan con el oxígeno disuelto para formar compuestos estables que se separan del acero fundido y entran en la escoria. Composite deoxidizers containing Al and alkaline earth elements are widely used due to their ability to form low-melting-point composite deoxidation products that facilitate inclusion flotation and removal.

2. Desoxidación por difusión: Aquí, se añade un desoxidante en polvo a la superficie de la escoria, donde se produce la reacción de desoxidación en la interfaz acero-escoria.el oxígeno en el acero fundido se difunde en la escoria, reduciendo así el contenido de oxígeno del acero.

3. LF Desulfuración por refinación

El azufre se considera generalmente un elemento dañino en el acero, afectando su calidad de múltiples maneras.El horno LF proporciona condiciones termodinámicas y cinéticas favorables para la desulfuración, por lo que es importante para la producción de acero con bajo contenido de azufre.

Reacciones de desulfuración

A diferencia de la desulfuración de escamas oxidantes alcalinas, la desulfuración de escamas reductoras alcalinas LF sigue estas reacciones:

1. [FeS] + (CaO) = (CaS) + (FeO)
2. [MnS] + (CaO) = (CaS) + (MnO)

Dado que la mayor parte del azufre en el acero existe como [FeS], la reacción de desulfuración primaria se basa en la primera ecuación.cantidad de escorias, y la fluidez.

Factores que influyen en la desulfuración

• Basicidad de la escoria: Dentro de un cierto intervalo, el aumento de la basicidad de las escamas mejora la distribución del azufre, pero puede deteriorar las condiciones cinéticas más allá de un cierto punto.
• Reducción de la atmósfera: La refinación de LF se realiza en una atmósfera reductora, con escorias reducidas de alta basicidad que favorecen la desulfuración.
• Cantidad de escoria y fluidez: Una cantidad y fluidez adecuadas de escoria favorecen las reacciones escoria-acero y la desulfuración, pero una escoria excesiva aumenta el grosor de la capa, obstaculizando la desulfuración y la flotación de inclusión.mientras se elevan los costos de producción.

4. Eliminación de las inclusiones

El soplado de argón en el fondo de la cuchara es un paso crucial antes de la fundición continua, que afecta significativamente la calidad del acero fundido y la losa.condensarse en partículas más grandes, y flotan debido a la flotabilidad (algunos se adhieren a las superficies de las burbujas y se elevan con la flotabilidad de las burbujas).

Proceso de eliminación de la inclusión

El proceso de eliminación de la inclusión a través de burbujas implica varios pasos:

1. Las burbujas se acercan y chocan con las inclusiones.
2. Se forma una película líquida entre las burbujas y las inclusiones.
3. Las inclusiones oscilan o se deslizan a lo largo de las superficies de las burbujas.
4. La película líquida se expulsa y se rompe, formando un núcleo de contacto dinámico de tres fases (TPC).
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