La composición del acero fundido debe cumplir primero con los requisitos de las especificaciones de calidad del acero. Sin embargo, el acero fundido que cumple con la composición especificada puede no ser completamente apto para la colada continua. Por ejemplo, el contenido de azufre del acero fundido de colada en molde de acero al carbono ordinario es inferior o igual al 0,050 % para cumplir con los requisitos de la especificación, mientras que el contenido de azufre del acero fundido de colada continua de acero al carbono ordinario debe ser inferior o igual al 0,030 %.
Por lo tanto, la composición del acero fundido de colada continua debe controlarse estrictamente según los requisitos del proceso de colada continua y la calidad de la palanquilla. Sus principales principios de control son:
- Estabilidad de la composición: La composición del acero fundido debe controlarse dentro de un rango estrecho para garantizar la estabilidad relativa de la composición del acero fundido en cada horno durante la colada continua de múltiples hornos y garantizar un rendimiento uniforme y constante de la palanquilla.
- Sensibilidad al agrietamiento: La palanquilla de colada continua no solo está sujeta a la presión estática del acero fundido y a la tensión mecánica durante el enderezado, sino que, al concentrarse la tensión en las partes débiles, se producen grietas superficiales o defectos internos. Por lo tanto, es necesario controlar estrictamente los elementos del acero que influyen en la tendencia al agrietamiento por calor; es decir, evitar las zonas sensibles al agrietamiento en cada componente; reducir la cantidad de elementos perjudiciales para el agrietamiento y añadir un tercer elemento para eliminar la influencia de estos elementos.
- Colabilidad del acero fundido: por ejemplo, al fundir acero calmado con silicio en pequeños tochos cuadrados, para evitar obstrucciones de agua y burbujas subcutáneas, el aluminio soluble en ácido en el acero debe controlarse a [AlS] ≤ 0,006%.
Control del contenido de carbono, silicio y manganeso
El carbono es el elemento básico del acero y tiene el mayor impacto en su estructura y rendimiento. Especialmente en el acero sometido a tratamiento térmico, su influencia es mayor. Por lo tanto, es fundamental controlar con precisión el contenido de carbono del acero fundido. Cuando se utilizan varios hornos de colada continua, la diferencia en el contenido de carbono del acero fundido entre cada horno y lote debe ser inferior al 0,02 %.
El contenido de silicio y manganeso del acero fundido de colada continua se controla dentro de un rango estrecho para garantizar la estabilidad relativa de ambos en los hornos. Por ejemplo, una fábrica estipula que la diferencia en el contenido de manganeso entre dos hornos de colada continua no debe ser superior al 0,15 %. Si la diferencia es superior al 0,15 %, la pieza de conexión se considera no apta.
Se debe controlar estrictamente el contenido de C, Si, Mn, etc., y se deben implementar medidas de refinación de la composición fuera del horno para cumplir con los requisitos. En la fabricación de acero con horno de arco eléctrico, dado que este tiene una capacidad relativamente alta para reducir carbono, azufre y fósforo, solo se requiere el uso de un horno de refinación de cuchara (LRF) para ayudar a ajustar la composición. En la fabricación de acero con horno de media frecuencia, dado que su propia capacidad de refinación es prácticamente inexistente, es necesario incorporar un horno LOD desarrollado por nuestra empresa y utilizar el proceso de fabricación de acero IF+LOD+LRF para contribuir a la reducción de carbono.
Control del contenido de fósforo y azufre
El contenido de azufre del acero fundido para colada continua es uno de los componentes más importantes que afectan al proceso de colada continua y a la calidad de la palanquilla. La experiencia en producción demuestra que, cuando el contenido de azufre en el acero supera el 0,020 %, las grietas por calor en la superficie de la placa aumentan significativamente. Los contenidos de azufre y fósforo (S) deben controlarse según el límite inferior, de acuerdo con los requisitos de calidad del producto, como un control estricto de la palanquilla (P+S) ≤ 0,040 % para cumplir con los requisitos de calidad. Por esta razón, el acero fundido suministrado a la colada continua debe someterse a una predesulfuración del hierro fundido y a un refinado fuera del horno para obtener acero fundido puro.
Control del contenido de elementos residuales
Los elementos que no se añaden intencionalmente a la composición del acero, sino que son incorporados por las materias primas y no pueden eliminarse durante el proceso de fabricación y refinación del acero, se denominan elementos residuales. Por ejemplo, Cu, Sn, As y Sb.
Estos elementos residuales se incorporan con la chatarra de acero en la fabricación de acero en hornos eléctricos. Dado que la estabilidad química del Cu, Sn, Sb y As es mayor que la del hierro, no se eliminan durante el refinado. Se producen grietas superficiales durante la colada continua y el laminado en caliente.
Medidas para controlar los elementos residuales:
- Seleccione chatarra de acero y diluya la carga con chatarra de mayor pureza para la chatarra con un contenido excesivo de elementos residuales. Una medida especialmente eficaz es añadir hierro esponjado.
- Partiendo de la premisa de que el producto puede cumplir con el estándar, agregue una cantidad adecuada de Ni al acero fundido para compensar los efectos nocivos del cobre;
- El método más eficaz consiste en controlar la estructura de solidificación de la superficie del tocho y su temperatura superficial adecuada, evitar el estrés térmico y reducir la oxidación superficial para reducir el enriquecimiento de cobre. El tiempo de retención del tocho a alta temperatura en el horno de calentamiento debe ser lo más breve posible, y lo ideal es utilizar la colada continua (laminación continua).
