Investigation of gaseous desiliconization in basic oxygen furnace (BOF)

Investigación de la desiliconización gaseosa en horno básico de oxígeno (BOF)

_​En este trabajo se estudió mediante análisis termodinámico la desiliconización gaseosa durante el escoriado con piedra caliza y cal en un horno básico de oxígeno (BOF). Los resultados mostraron que parte del silicio del hierro fundido podía volatilizarse en SiO en ambos modos de escorificación, pero utilizando métodos diferentes. En el modo de escorificación con piedra caliza, el CO₂ de la piedra caliza podía oxidar masivamente el silicio del hierro fundido y convertirlo en SiO gaseoso en la zona caliente. En el modo de escorificación con cal, el SiO puede reducirse a partir del SiO₂ de la escoria. Ambos métodos dependen de la zona caliente. La cantidad de SiO generada con el primer método es mayor que con el segundo.

INTRODUCCIÓN

Sobre la base de estudios de laboratorio a largo plazo, se ha propuesto un proceso de utilización de piedra caliza como sustituto de la cal para escorificar en todos los hornos básicos de oxígeno (BOF) [1]. Debido a sus importantes ventajas económicas y a la reducción de emisiones de CO₂ [2], el modo de escorificación con piedra caliza ha sido adoptado por un número cada vez mayor de empresas siderúrgicas. La producción industrial revela que, si la cantidad de piedra caliza cargada en una BOF para sustituir a la cal para la escorificación se basara en la relación de masas moleculares de CaCO₃ y CaO (100:56), la basicidad de la escoria final del modo de piedra caliza sería mucho mayor que la del modo de escorificación de cal con casi el mismo contenido de silicio. Puede reducirse la cantidad de piedra caliza en aproximadamente un 30%, y la tasa de desfosforización sigue siendo tan buena como en el modo de cal. Este fenómeno revela que no todo el silicio del metal caliente pasa a formar parte de la escoria. Una parte considerable pasa a formar parte del gas del horno. Este descubrimiento proporciona una nueva forma de considerar el proceso de desiliconización en todos los hornos de calcinación. Para explorar el fenómeno de la desiliconización gaseosa en todos los hornos de calcinación, se utilizaron el análisis térmico y el software Factsage.

EL MECANISMO DE DESILICONIZACIÓN GASEOSA EN EL MODO DE ESCORIFICACIÓN CON PIEDRA CALIZA

Una gran diferencia entre el modo con piedra caliza y el modo con cal es la gran cantidad de gas CO₂ que proviene de la piedra caliza. El CO₂ puede reaccionar con los elementos en un metal caliente:

[Si] + 2CO₂ = SiO₂ (l) + 2CO (1)

[Mn] + CO₂ (g) = MnO(l) + CO  (2)

[C] + CO₂ (g) = 2CO  (3)