The nitrogen content management in the oxygen converter steelmaking

La gestión del contenido de nitrógeno en la siderurgia con convertidor de oxígeno

El nitrógeno pertenece a los elementos que tienen un impacto significativo en las propiedades mecánicas del acero. En este trabajo se investigaron las influencias de los distintos elementos en las propiedades de la solución de nitrógeno en el baño metálico, en el proceso de disolución del nitrógeno en relación con el proceso de descarburación y también las influencias de algunos factores importantes en las posibilidades de regulación del nitrógeno durante el periodo de refinado. El camino para la producción de acero con contenido regulado de nitrógeno se basa en la combinación del conocimiento de la termodinámica del nitrógeno, el mecanismo y la cinética de sorción y desorción del nitrógeno, junto con las posibilidades de predicción de las propiedades de la masa fundida del acero y también con las acciones metalúrgicas que conducen al control de la composición química requerida.

INTRODUCCIÓN

El nitrógeno es una parte indispensable de los aceros comerciales. Tiene una influencia definida en las propiedades de la mayoría de los aceros de alta calidad. El nitrógeno se considera una impureza o un elemento de aleación. En general, el nitrógeno en el acero está presente intersticialmente, pero también puede presentarse en forma de nitruros.

El contenido de nitrógeno del acero moldeado depende principalmente del tipo de tecnología.

En los procesos de convertidor con soplado de oxígeno, el contenido de nitrógeno depende de la pureza del oxígeno soplado, mientras que en la región de temperaturas muy elevadas (más de 2000 °C, fin del chorro de oxígeno) la distribución de equilibrio del nitrógeno entre el gas y el metal oscila entre el 0,002 y el 0,005 %. En los hornos de arco eléctrico, gracias a la interacción activa del arco eléctrico, el contenido de nitrógeno del acero oscila entre el 0,007 y el 0,012 %.

En la actualidad, la siderurgia moderna registra una demanda creciente de un mejor control y disminución de los gases disueltos en el acero. Las fuentes de nitrógeno reconocidas son las siguientes: nitrógeno procedente del metal caliente, la chatarra, las ferroaleaciones y el coque. Por otra parte, la presencia medible de nitrógeno en el oxígeno utilizado en el BOF y QBOP también refleja su contribución a un mayor nivel de nitrógeno. También existe la probabilidad de un mayor contenido de nitrógeno debido al soplado adicional (corrección de la química antes de la colada). Dado que se trata de una función compleja, es necesario controlar el nivel de nitrógeno en varias fases del proceso de calentamiento.