METALURGIA SECUNDARIA

Después de la obtención del acero [METALURGIA PRIMARIA] a partir del arrabio y de la chatarra [>1600 ºC] en el Convertidor LD, fundamentalmente, debe de adecuarse la composición química y otras características al pedido del cliente; así mismo, debe ajustarse la temperatura del metal de acuerdo con las exigencias del departamento de COLADA CONTINUA. Todo ello, hace necesario tratar el acero obtenido en el Convertidor, en el Dpto. de METALURGIA SECUNDARIA, también denominado METALURGIA EN CUCHARA. La denominación de Metalurgia en Cuchara se debe a que todas las operaciones a que se somete el acero, se realizan en la misma cuchara en que se ha colado el metal desde el Convertidor.

Los objetivos de éste penúltimo proceso son varios:

  • Ajustar la composición química [Proceso CAS].
  • Homogeneizar la composición y la temperatura [Soplado con gases inertes (Ar, N2, etc.)].
  • Desulfurar el acero [Proceso TN; Proceso de Inyección; etc.].
  • Desgasificar el acero [Proceso DH; Proceso RHOB; etc.].

Estos tratamientos pueden hacerse, secuencialmente, todos o alguno de ellos. Con la Metalurgia Secundaria se logra mejorar el rendimiento de las ferroaleaciones (abaratando el proceso; recordar que las ferroaleaciones se usan para aportar los elementos necesarios, lo cual permite ajustar la composición del acero) y permite  obtiener aceros más limpios (disminuye la presencia de escorias, refractarios, etc.), etc.

Para desulfurar –rebajar el porcentaje de azufre- se suele utilizar el elemento CALCIO (por la gran afinidad de éste por el azufre), pero debido a que el calcio  es muy inestable, suele aportarse mediante un compuesto que lo contenga (CaC2, SiCa, etc.) y cuyo soporte no contamine o modifique el acero a tratar.

Para desgasificar el acero debe someterse, actualmente, éste a vacío, el cual, además, favorece la eliminación de carbono y de parte de los gases presentes en el mismo [O2, H2 y N2, principalmente]. A continuación, se exponen unos esquemas simplificados de alguno de los procesos mencionados anteriormente:

Figura 1. Proceso CAS

En la figura 1,se puede ver la cuchara que contiene el acero –colocada en el portacucharas- y la campana del proceso que permite separar la escoria y adicionar las ferroaleaciones (para ajustar la composición);  así mismo, se visualiza el tapón poroso, el cual permite la inyección de gases inertes y, por lo tanto, la homogeneización de la composición y la temperatura del acero.

Los sistemas de desgasificación bajo vacío se empiezan a implanta a partir de 1952 [Proceso BV], al cual le siguen el proceso DH (1956), el proceso RH (1959), el proceso RH-OB (1969), etc.

                                                                        Proceso DH                                                        Proceso RH-OB

En el proceso DH, la vasija baja y se introduce en el acero contenido en la cuchara, desgasificándolo por medio del vacío; luego, sube y repite sucesivamente el ciclo baja-sube; en cada una de las bajadas y subidas desgasifica una porción de acero. El ciclo se repite tantas veces como sea necesario para lograr la especificación del cliente.

En el proceso RH-OB, la cuchara se iza, junto con el vagón portacucharas, hasta que el acero entra dentro de las ”trompas” de la vasija; entonces se hace el vacío y el proceso comienza, mediante la recirculación constante y continua del acero dentro de la vasija, entrando por una trompa y saliendo por la otra. Esta recirculación se consigue al inyectar gas inerte (por la trompa de la izquierda, lo que produce una diferencia, suficiente, de densidades del acero de la trompa izquierda (menor) y del de la derecha (mayor). Durante el proceso la cuchara y la vasija se mantienen estáticas -en contraposición con lo que sucede en el proceso DH- lo que produce un acortamiento de la duración del tratamiento de desgasificación frente al proceso DH.

Cuchara de acero en el Proceso RH-OB

Finalmente, un par de esquemas sobre la solidificación del acero: 1) Colada en LINGOTERA (directa o en sifón), es el sistema anterior y 2) COLADA CONTINUA, que es el que se utiliza actualmente y que se vio en Avilés.

Colada en Lingotera o Convencional

Colada Continua

Roberto Zapico


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