Ollla de aceracion

Olla de aceración

Descripción fenomenológica

Después de la obtención de arrabio (alto horno, horno de arco eléctrico u otro horno que consiga mantener temperaturas de fusión alrededor de 1400-1600 °C) se pueden seguir varias rutas para su procesamiento. La mayoría de las rutas va encaminada a la mejora del arrabio dando una composición mucho mas definida al final para su posteriorprocesamiento como un producto semi-terminado. Esta etapa se conoce como tratamiento secundario del acero.
Dentro de la olla (o tratamiento secundario) se busca hacer tres cosas básicamente:
1) Ajustar la composición deseada con contenidos muy pequeños de elementos aleantes y adicionando otros elementos. Todo esto con la interacción de la escoria y el baño liquido.
2) Reducir la cantidad deoxigeno disuelto en el arrabio, produciendo algunos óxidos.
3) Homogeneizar la temperatura en el baño metálico.

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Figura 1. Esquema general de la olla de aceración. Inyección de gas inerte por el fondo

De esta manera, el arrabio que llega a la olla ya tiene una composición conocida de los elementos base (C, Si, Mn, P y S). Sin embargo, los requerimientos cada vez más altos encuanto a la composición dan origen a la formación de un sistema que permita ajustar esta composición. La adición de elementos aleantes así como la constante agitación por medio de la inyección por el fondo de un gas inerte (comúnmente argón) permiten la interacción acero escoria necesaria para la remoción de estos componentes indeseables.
Los elementos aleantes que se agregan se introducen en formade ferroaleaciones, escorificantes o elementos puros para que se disuelvan en el baño. Esta disolución dependerá de la temperatura de trabajo, del tamaño de las partículas introducidas y de la agitación dada por la inyección de gases al baño liquido.
Para el caso de la escoria se busca que sea:
1) Liquidas a la temperatura del proceso
2) Basicidad adecuada para la desulfuración ypara que no interactúe corrosivamente con el refractario
3) Bajos contenidos de alúmina para evitar la desestabilización de la misma y evitar los problemas de colabilidad


Tabla 1. Polvos empleados en las diferentes etapas de la olla de aceración
|Etapa |Tipo de polvos |
|Desfosforización|CaO+CaF2+Fe2O3 |
|Desulfuración |CaO +Al |
| |CaO + CaF2 +Al |
| |Ca C2 |
| |Mg+(MgO,Al2O3, escoria de cloruros) |
||CaC2+ CaCO3, CaO |
|Aleantes |Fe Si, CaCN2, NiO, Mo O2 |
| |Fe B, Fe Ti etc. |
|Desoxidación y control de inclusiones |Al, Ca Si, Ca, Si, Mn, Al, |
| |Ca Si yBa |


Balance de Masa
Existen algunas etapas particulares que requieren un análisis particular.
La primera de ellas es la desoxidación del arrabio conseguida por la interacción de aluminio puro que disuelto en el baño reacciona con el oxigeno disuelto y produce alúmina (que queda atrapada en la escoria) así como energía que calentara el baño metálico.

2[Al] +3[O] ( (Al2O3 )
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Figura 2. Dependencia de la desoxidación a diferente temperatura.

La figura 2 muestra que a mayor temperatura de trabajo necesitamos mas cantidad de aluminio para desoxidas

La siguiente etapa es la desulfuración
3(CaO) + 2[Al] + 3[S] ( 3(CaS) (Al2O3 )

Para conseguir esto se necesita adicionar el Cao necesario para que reaccione con la escoria, el aluminio...