h.cuchara

METALURGIA SECUNDARIA

6.

METALURGIA SECUNDARIA EN HORNO – CUCHARA

El acero líquido obtenido en el horno eléctrico de arco no puede considerarse acabado totalmente. Con tiempos de colada a colada de entre 40 a 60 minutos en dicho horno, es normalmente necesario completar las operaciones de afino, ya que el horno eléctrico se centra únicamente en las operaciones de fusión y defosforación. ay otras operaciones que deben reali!arse separadamente en lo que actualmente se denomina metalur"ia secundaria, permitiendo aumentar la producti#idad de las acerías y obtener #enta$as económicas deri#adas. %or otra parte, los usuarios del acero han aumentado sus e&i"encias y e&pectati#as, lo que se traduce en especificaciones ri"urosas en sus contenidos de a!ufre, o&í"eno e inclusiones no met'licas. (a respuesta a estos requerimientos #iene dada por la incorporación de la metalur"ia secundaria a los procesos de fabricación del acero, en función de lo requerido o e&i"ido por los clientes o la normati#a y de las peculiaridades de dichos procesos de obtención del acero. )ctualmente se reali!an muchas operaciones metalúr"icas posteriores a la fusión, incluyendo entre otras* )$uste preciso de los elementos de aleación, omo"enei!ación y control de l a temperatura y de la composición química, +escarburación +efosforación +eso&idación +esnitro"enación +eshidro"enación, Esferoidi!ación de las inclusiones e$ora de la limpie!a del acero Todas estas operaciones, realizadas con posterioridad a los procesos que tienen lugar en el HEA, constituyen el conjunto de operaciones que se denominan metalurgia secundaria, que ha introducido cambios importantes en la tecnología siderúrgica

%ermite, por e$emplo, fabricar aceros a medida de cada especificación o aplicación in"enieril concreta sin implicar un aumento considerable del coste. (a -n#esti"ación y +esarrollo redundar'n en aplicaciones futuras, como por e$emplo la eliminación de elementos residuales hoy imposibles de retirar. (as operaciones b'sicas empleadas para reali!ar la metalur"ia secundaria son* %re#enir el paso de escoria pro#eniente de operaciones anteriores. omo"enei!ación el bao. Calentamiento. /acío. Creación de atmósferas inertes en los chorros de colada. 6.. 123E-/15 +E (15 5-5E)5 +E E)(78-) 5EC9+)7-) (os sistemas o procesos de la metalur"ia secundaria se han establecido para lo"rar di#ersos ob$eti#os técnicos. +e su aplicación se obtienen aceros que cumplen las especificaciones e&i"idas  por la técnica. ales ob$eti#os :o funciones de la metalur"ia secundari a; comprenden* El control de los "ases o des"asificación* reducción del contenido de o&í"eno, hidró"eno y nitró"eno en el acero, mediante la aplicación de #acío. )lcan!ar ba$os contenidos de a!ufre, normalmente menores al 0,00E;, 395, 0/3, 035.

-rupo ratamientos de desulfuración y desoBidación1 /e insuGan estos productos en pol+o, a tra+és de una lanza, por medio de un "as inerte. Los productos más frecuentes para insuGar son el $/8L8%8&9%0L%8&' )/i9%a* y di+ersas escorias sintéticas. La a"itación del acero por el paso del "as produce eBcelente homo"eneidad de composición y temperaturadel a!o y una meora de la limpieza.

estos elementos reaccionan entre sí, dando ori"en a %&, de esta forma se elimina el oBí"eno del acero sin dear residuos sólidos $inclusiones no metálicas'. El %& $"as' es eliminado del sistema $+acío', si"uiendo la reacción hasta prácticamente la eliminación total del oBí"eno. La deshidro"enación tamién es más ele+ada, al ser ayudada por el desprendimiento de uruas de %&, que facilitan el arrastre del hidró"eno. :.' >ratamientos de a#no con calentamiento de acero en cuchara1 (or este proceso pueden conse"uirse aceros con muy ao contenido de azufre y "ases, muy limpios y con control de la morfolo"ía de las inclusiones. >amién se consi"ue eBcelente control de la composición y la temperatura. Las cucharas se montan con tampones porosos por los que se inyecta 0r"ón. Cna +ez otenido el "rado de desulfuración deseado se a!aden las ferroaleaciones requeridas oteniéndose el acero pro"ramado. -.' 0dición de 0luminio y %alcio por medio de alamre o de proyectiles 1 El alamre se introduce a "ran +elocidad en el acero mediante un mecanismo especial. 0l mismo tiempo se remue+e el acero de la cuchara inyectando 0r"ón. En el caso de adición por proyección, los proyectiles se lanzan a una +elocidad controlada para que almacenen el fondo de la cuchara, por medio de un aparato que funciona como una metralleta de aire comprimido. H* 1efusión por arco bajo (acío )5A1* y bajo escoria electroconductora )E"1*# !or estos m6todos se producen lingotes de acero de gran pureza Ambos m6todos consisten en la refusión de un electrodo de la composición química deseada, en un crisol enfriado por agua, realiz7ndose simult7neamente la fusión del electrodo y la solidificación del acero

:aricación de acero1 4orno cuchara

(resentación para el %ole"io de

&eti+os del proceso 8 %olar el acero líquido a la 8 8 8 8

temperatura oeti+o. 0uste de la composición química del acero. 5educir el contenido de azufre #nal. %onse"uir homo"eneidad química y térmica en el a!o de acero. %onse"uir un acero de calidad )acero limpio* (resentación para el %ole"io de

5equisitos a cumplir1 8 0"itación controlada del acero líquido. 8 La ener"ía eléctrica especí#ca $arco'

suministrada dee ser menor que la perdida del a!o de acero al medio amiente local. 8 Escoria de a#no apropiada. 8  >emperatura adecuada del acero al inicio del proceso. (resentación para el %ole"io de

&tros requisitos para el éBito del proceso de horno cuchara 8 (recalentamiento de las cucharas

antes de colar. 8 5efractarios de las cucharas. 8 El )freeoard* o espacio lire en la cuchara. 8 %omposición química del acero al inicio del proceso. (resentación para el %ole"io de

Etapas en el proceso de horno cuchara1 era. etapa 8 8denti#cación de la colada. 8 0"itación por "as +isualmente

con#rmada. 8  >iempo inicial de calentamiento. 8 0dición de los elementos formadores de la escoria de a#no. 8 4omo"eneización térmica y química del a!o de acero (resentación para el %ole"io de

Etapas en el proceso de horno cuchara1 < da. etapa 8 %alentar el a!o apuntando a una

temperatura de a#no deseada 8 0"re"ado de las adiciones formadoras de escoria con el oeto de1  9 8ncrementar su peso y espesor y por

consi"uiente incrementar la capacidad de 0zufre  9 desoBidar la escoria y meorar la desultfuración (resentación para el %ole"io de

Etapas en el proceso de horno cuchara1 < da. etapa  9 incrementar la Guidez de la escoria

para meorar la desulfuración y la cinética de remoción de inclusiones.

8 Cna típica duración de una < da.

Etapa esta limitada a H a < minutos, incluido el tiempo para toma de muestras.

(resentación para el %ole"io de

Etapas en el proceso de horno cuchara1 < da. etapa  9 incrementar la Guidez de la escoria

para meorar la desulfuración y la cinética de remoción de inclusiones.

8 Cna típica duración de una < da.

Etapa esta limitada a H a < minutos, incluido el tiempo para toma de muestras.

(resentación para el %ole"io de

Etapas en el proceso de horno cuchara1 A ra. etapa &eti+os 8 Los oeti+os de esta etapa son1  9 0condicionamiento de una escoria

adecuada  9 %ompletar el sore calentamiento hasta alcanzar las temperaturas de a#no  9 Desulfurar el a!o hasta alcanzar una especí#ca composición de 0zufre (resentación para el %ole"io de límite

5equisitos para alcanzar los oeti+os de esta A ra. etapa 8 0condicionamiento de la escoria1  9 ;i+el de oBidación en la escoria 8

0dición de alamre conteniendo /i%a

 9 DesoBidantes de la escoria 8

%aruro de calcio $%a%