En la siderurgia moderna, la desoxidación compuesta se ha convertido en la práctica dominante. En comparación con la desoxidación tradicional con un solo elemento, los desoxidantes compuestos ofrecen ventajas significativas en cuanto a eficiencia, aprovechamiento de la aleación y limpieza del acero fundido.
1. Principio de desoxidación de compuestos
El oxígeno es uno de los elementos más críticos que afectan la pureza y la calidad del acero. Los desoxidantes compuestos suelen estar formados por varios elementos, como Si, Ca, Al, Ba, Mn, Cr y Mo.
Estos elementos reaccionan simultáneamente en el acero fundido, produciendo inclusiones de bajo punto de fusión que tienden a coalescer en grandes partículas líquidas. Estas inclusiones ascienden rápidamente y son absorbidas por la escoria,
2. Principales ventajas de los desoxidantes compuestos
(1) Productos desoxidantes de bajo punto de fusión para una fácil eliminación
Los productos de desoxidación formados por los desoxidantes compuestos son líquidos o semilíquidos y pueden flotar y separarse del acero fundido de manera eficiente, mejorando así la limpieza del acero.
(2) Mayor utilización de elementos de aleación
Mediante un ajuste preciso de la proporción de elementos con diferentes densidades y tendencias de oxidación (por ejemplo, combinando Fe, Ba o Mo de alta densidad con Si o Ca de menor densidad), los desoxidantes compuestos logran una mejor homogeneización de la densidad de la aleación, reduciendo las pérdidas por oxidación y mejorando el aprovechamiento de los elementos de aleación. Esto garantiza una composición del acero más uniforme y estable.
(3) Eliminación eficaz de inclusiones
Los desoxidantes compuestos promueven la formación de inclusiones más grandes y fluidas que se agregan y flotan más fácilmente, lo que mejora significativamente la pureza del acero y reduce el contenido de inclusiones no metálicas.
3. Evolución de la desoxidación simple a la compuesta en la fabricación de acero
El desarrollo de la tecnología de desoxidación ha evolucionado desde el uso de desoxidantes de un solo elemento hasta los desoxidantes compuestos multicomponentes actuales.
A principios del siglo XX, el aluminio, el ferrosilicio y el ferromanganeso se utilizaban comúnmente para la desoxidación. Si bien el aluminio es un potente desoxidante que puede refinar el grano y mejorar la tenacidad, sus productos de desoxidación son difíciles de eliminar, lo que limita la pureza del acero.
Con el avance de la industria siderúrgica, la fabricación moderna de acero comenzó a exigir mayor calidad y uniformidad. Los desoxidantes de un solo elemento ya no podían cumplir con estos requisitos debido a diversas limitaciones:
- Un control preciso de la composición de los elementos principales y unos bajos niveles de impurezas son esenciales para los aceros de alta pureza;
- Se requiere una desoxidación, desulfuración y desfosforación de alta eficiencia con inclusiones de bajo punto de fusión fácilmente separables;
- Mejora de la nucleación de cristales y la distribución de carburos durante la solidificación;
- Incorporar formas de adición flexibles, como polvos y alambres tubulares, para aumentar la eficiencia de alimentación;
- Distribución uniforme de los elementos de aleación con mínima segregación.
Dadas estas exigencias técnicas, los desoxidantes compuestos se han convertido en la opción preferida en la fabricación moderna de acero debido a su eficiencia de desoxidación superior, alta recuperación de aleación y gran adaptabilidad.
