The Application of Waste Silica Cyclone Powder for the Protective Coating of Steel Billets

Aplicación de polvo de ciclón de sílice residual para el revestimiento protector de palanquillas de acero

La función de un revestimiento protector es disminuir la descamación de la superficie del acero durante el recalentamiento para la laminación en caliente. El revestimiento protector consta de varios componentes, y su efecto se basa en la formación de la modificación de Al₂O₃, SiO₂ amorfo y FeO×Al₂O₃, que presentan una baja permeabilidad al oxígeno a temperaturas de hasta 1200 °C. El polvo de arena de sílice del ciclón es un producto residual en la separación de arena de sílice. Las pruebas confirmaron que el polvo residual del ciclón podía sustituir a la harina de sílice como uno de los ingredientes del revestimiento protector. Se presentan los resultados de la eficacia del revestimiento protector tras la aplicación avanzada de polvo de ciclón de residuos en aceros AISI 1059 y AISI 6150. La aplicación del recubrimiento disminuyó la oxidación y descarburación de la superficie del acero durante el recalentamiento para la laminación en caliente.

INTRODUCCIÓN

Durante el calentamiento del acero antes del trabajo en caliente, crece una capa de escamas (óxido de hierro) en la superficie del acero. Este proceso a veces también está relacionado con la descarburación de la superficie de acero [1].

Ambos procesos disminuyen el rendimiento de la producción de acero. Por esta razón, los esfuerzos se dirigen a disminuir la formación de incrustaciones en la superficie del acero durante el proceso de recalentamiento y disminuir el grado de descarburación.

El proceso de oxidación y la formación de incrustaciones de óxido respectivamente en la superficie del acero es un tema de investigaciones de muchos años. Se estableció [2] que el oxidante podría atravesar el poro de la escama. Los iones metálicos se difunden hacia el exterior a través de la capa de óxido, mientras que la dirección de las vacantes es opuesta. La interrupción de la reabsorción puede inducir la aglomeración de vacantes y la aparición de poros en la interfase óxido-metal. La velocidad de formación de incrustaciones depende de la difusión de los iones metálicos hacia la interfaz incrustaciones-gas; sin embargo, el oxígeno del aire puede llegar a la superficie del metal a través de los poros y las grietas, que se forman debido a la diferencia en las propiedades mecánicas y la densidad volumétrica del metal y las incrustaciones. De esta forma, la composición normal de la capa superficial de óxido que consiste principalmente en el óxido FeO cambia con un crecimiento más rápido de una capa intermedia de Fe₃O₄ y una capa de óxido de Fe₂O₃. Por esta razón, la medida más eficiente para la reducción de la intensidad de oxidación es evitar el acceso de oxígeno a la superficie del acero, cambiando la atmósfera en el horno o mediante el uso de una capa protectora [3] en la superficie del acero.