Resumen

En este artículo se examinan las escorias de cromo que se forman durante la fusión de aceros aleados con cromo. Durante la fusión y oxidación de estos aceros se pierde una cantidad considerable de cromo, que se recupera con la reducción de las escorias. Se realizaron experimentos de laboratorio para estudiar el mecanismo de reducción del óxido de cromo por el silicio. La química de las escorias y la composición de las fases tienen un fuerte efecto en el proceso de fabricación del acero. El análisis de fases reveló dos tipos de óxidos de cromo, cromitas cálcicas y espinelas de cromita, que dependen de la química y la basicidad de la escoria.

INTRODUCCIÓN

El cromo es un importante elemento de aleación, especialmente en los tipos de acero inoxidable, con contenidos de cromo superiores al 10% en peso [1]. El cromo favorece la estabilidad de la ferrita en el acero [2]. La relación de fases entre δ-Fe y γ-Fe en la microestructura de los aceros inoxidables puede predecirse utilizando el equivalente de cromo (ferrita) y el equivalente de níquel (austenita) [3]. Los grados de acero aleados con cromo pueden sufrir grandes pérdidas de cromo durante la oxidación y la fusión de la chatarra de acero aleado. La mayor parte de las pérdidas de cromo se producen en el horno de arco eléctrico. La oxidación del cromo se produce durante la fusión y, en mayor medida, durante el soplado de oxígeno en la masa fundida para eliminar el carbono [4]. Normalmente, el cromo se añade en forma de ferroaleación o ferrocromo, que suelen contener grandes cantidades de carbono [5]. Debido a su gran afinidad con el oxígeno, el cromo reacciona con éste para formar óxidos de cromo.

A continuación, los óxidos de cromo recién formados se disuelven en la escoria. Cuando se alcanza el punto de saturación, los óxidos de cromo se segregan de la escoria líquida y forman fases con otros óxidos metálicos, como CaO, FeO, MnO y MgO.

Pueden producirse graves pérdidas de cromo en la fase de fusión con la formación de espinelas cromíticas estables de FeO y MgO [6,7].

Los estudios informan de que el FeO en la escoria aumenta la cantidad de fase espinela que se forma en la escoria y disminuye el contenido de óxidos de cromo en la fase de escoria líquida de silicato cálcico [6]. Los altos contenidos de óxidos de cromo aumentan la formación de costras en la escoria, disminuyen su reactividad y perjudican la formación de escoria espumosa y la reducción de la escoria durante el proceso de fabricación del acero [4,8]. Las espinelas de cromita tienen puntos de fusión elevados y, por lo tanto, suelen ser sólidas a las temperaturas de fabricación del acero. Como las espinelas son sólidas, el contenido de óxidos de cromo de la escoria influye significativamente en las propiedades de ésta.

• Materias:Escoria metalúrgica Fabricación de acero Microestructura Óxido de cromo Reducción de residuos
• Subjects:Metallurgical slag Steel making Microstructure Chromium oxide Waste reduction
• Palabras claves:Escoria de fabricación de acero; Óxido de cromo; Microestructura; Reducción de escoria de cromo
• Keywords:Steelmaking slag; Chromium oxide; Microstructure; Chromium slag reduction