Fundentes y Aditivos para Escoria:

Fundentes y Aditivos para Escoria:
Se llama fundentes a los aditivos al proceso de fusión
que asegura que las escorias tengan un punto de fusión
por debajo de la temperatura más baja del sistema. Los
fundentes previenen que la escoria y otras partículas
insolubles solidifiquen en las relativamente frescas superficies refractarias. El uso de un fundente usualmente
asegura la flotación de los óxidos emulsionados y reduce
el punto de fusión de la escoria por debajo de la menor
temperatura encontrada tanto en el horno de fusión
como en los equipos asociados de transporte del metal
líquido. Los fundentes se usan ampliamente en toda la industria
del acero y su extenso uso se considera una ciencia. En
la industria de la fundición, sin embargo, históricamente
se ha resistido el uso de fundentes. El uso inapropiado
de fundentes puede erosionar rápidamente los revestimientos refractarios del horno, en especial si se utilizan
fundentes potentes. Sin embargo, más frecuentemente,
los errores del operador causan problemas con los fundentes. El dicho de “si un poco funciona bien, entonces
mucho debería ser mejor” no aplica necesariamente. El
duplicar o triplicar la cantidad recomendada a agregar
puede resultar en un acortamiento de la vida útil del
refractario, especialmente con los fundentes altamente
reactivos. Mientras tanto, los proveedores han convencido a los fundidores que el uso de cualquier fundente va a
acortar la vida del refractario, generalmente sin tener el
conocimiento de la química o el potencial del fundente.
Algunos fundentes pueden reducir la vida útil del
refractario, pero si un fundente se diseña cuidadosamente para una aplicación específica y se lo usa correcta
y cuidadosamente, no hay problemas con el refractario.
Los fundentes Na-BF cumplen ese criterio. De hecho,
algunos usuarios de Na-BF vieron incrementada la vida
útil del refractario debido a los resultados obtenidos
en la reducción de adherencia. Estas mejoras en la vida
útil del refractario asociadas al uso de fundentes Na-BF
resultan de la reducción en el desconchado y otro tipo de
daños mecánicos del recubrimiento provocados por la
adherencia de escoria.
Los fundentes disminuyen la temperatura de fusión de
la escoria. Si la escoria formada es viscosa y tiene afinidad para adherirse a las paredes laterales del horno, u
fundente fluidizado puede reducir de manera significativa esta tendencia. El tipo de fundente requerido
dependerá de la operación en particular. Debe tomarse
mucho cuidado al usar un fundente ya que su utilización
en exceso puede provocar reacciones indeseadas con el
recubrimiento refractario del horno.
Los fundentes son compuestos que se adicionan al acero
y al hierro líquido principalmente para disminuir la
temperatura de fusión de la escoria. Los fundentes sufren
reacciones complejas con las escorias a temperaturas
elevadas. Los fundentes generalmente se disocian en
óxidos de metal alcalinos que interrumpen la estructura
espacial de red de la sílica de la mayoría de las escorias. Al
cortar los lazos de la red tridimensional en el espacio, los
fundentes típicamente reduce la viscosidad de la escoria.
Los fundentes también afectan la tensión superficial de las
escorias. Aún más, los fundentes permiten la coalescencia
de las gotitas de escoria de bajo punto de fusión que de
otra manera podrían ser emulsionadas en el baño de metal líquido en los hornos de inducción de alta frecuencia.
Los fundentes de hierro y acero que contienen elementos
alcalinos también ayudan en la reducción y remoción
del azufre. Al agregar los fundentes se entrega un líquido
no metálico para absorber las impurezas extrañas; ellos
ayudan a producir una escoria líquida de no metálicos
absorbidos, si la viscosidad de la escoria es lo suficientemente baja en las temperaturas operativas del horno.
Los fundentes también modifican las escorias de modo
que se separarán fácilmente del hierro y facilitarían la
remoción de no metálicos. La adición de fundentes ayuda
principalmente en la remoción de sílica y óxidos de metal,
como MgO y óxidos de tierras raras, todos ellos tienen un
punto de fusión relativamente alto. El alto punto de fusión
de estos materiales no metálicos fomenta la formación de
un constituyente viscoso o pastoso en hornos eléctricos
de fusión.
Los no metálicos viscosos pueden afectar negativamente
a los hornos sin núcleo, de canal y a presión. Por ejemplo, pueden causar formaciones de escoria en el horno
inductor y/o en sus paredes. La adherencia interfiere con
la fusión, por lo tanto bajando la eficiencia del horno.
Mucho de los materiales en la escoria son ácidos. La acidez interfiere con la absorción de azufre. Como resultado,
la mayoría de los fundentes para cubilote sean básicos,
como caliza dolomítica y otros materiales que contengan
calizas para neutralizar esta acidez.
La Fluorita, un mineral de fluoruro de Calcio (CaF2,), es
un poderoso agente fundente suplementario (fluorspar)
que se usa comúnmente en pequeñas proporciones con
calizas para mejorar la fluidez de la escoria. La fluorita,
aunque efectiva, tiene serias desventajas, es un fundente
muy agresivo y trabaja extremadamente bien tanto en
acerías integradas como en operaciones de cubilote. Pero
la adición sobredimensionada de fluorita o de fundentes
conteniendo fluorita a los hornos eléctricos de fusión
resulta en severa erosión del recubrimiento. Aún más,
cuando la fluorita descompone dentro del horno, libera fluoruros altamente reactivos en estado gaseoso. En
operaciones de fusión eléctrica con sistemas de control
de las emisiones que usan bolsas de fibra de vidrio como
dispositivo de filtración, los fluoruros gaseosos atacan las
fibras de vidrio.
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