Thermodynamics of integrated deoxidation of steel with a new alloy of aluminum-silicum-manganese (Al - Si - Mn)

Termodinámica de la desoxidación integrada del acero con una nueva aleación de aluminio-silicio-manganeso (Al - Si - Mn)

El artículo considera la cuestión del uso de una aleación compleja de aluminosilicomanganeso como desoxidante. El valor del parámetro Wagner de la interacción del acero - silicio, aluminio, manganeso y concentración en el líquido, se asociaron con su actividad en el metal. Un determinado consumo del desoxidante - aluminosilicomanganeso por tonelada de acero líquido para mejorar el contenido de oxígeno residual en el metal. Se establecen los posibles generadores de inclusiones no metálicas.

INTRODUCCIÓN

La tecnología de la desoxidación del acero determina en gran medida su calidad y sus características operativas, que dependen no sólo de la concentración de oxígeno residual, sino también de la naturaleza, la cantidad, el tamaño y la distribución de las inclusiones no metálicas en la matriz metálica. El problema de las inclusiones no metálicas de óxido y la organización racional del proceso de desoxidación del acero sigue siendo uno de los más importantes de la metalurgia [1]. Por lo tanto, una de las formas prometedoras de obtener acero con un contenido reducido de inclusiones no metálicas (NI) es el uso de la tecnología de desoxidación compleja. La idea de la desoxidación compleja del acero es que los productos de la desoxidación del acero se obtienen en forma líquida debido a que los óxidos de los desoxidantes forman una fase de más baja fusión, y las NI como productos de la desoxidación se agrandan y eliminan más fácilmente del metal líquido. En la práctica de la siderurgia, se utilizan ampliamente los desoxidantes complejos, que son aleaciones de dos o más componentes (silicocalcio, silicomanganeso y silicio) [2, 3].

Las ventajas asociadas al uso de desoxidantes complejos se deben a dos circunstancias: una mejora significativa de las condiciones termodinámicas para la nucleación, ampliación y eliminación de inclusiones no metálicas. Por ejemplo, a 1 600 °C en hierro líquido con un 0,2 % de Si, se encuentra en equilibrio un 0,012 % de oxígeno disuelto. Al mismo tiempo, con la adición de 0,5 % de Mn al contenido de 0,2 % de Si, corresponde una menor concentración de oxígeno en equilibrio: 0,008 %. Así pues, la adición de manganeso conduce a un aumento de la capacidad desoxidante del silicio. El manganeso y el silicio aumentan conjuntamente la capacidad desoxidante del aluminio.