Proceso de fabricación de acero

Una reacción química que reduce el contenido de fósforo en el acero fundido. El fósforo es una de las impurezas nocivas del acero. Los aceros que contienen más fósforo tienden a volverse quebradizos cuando se usan a temperatura ambiente o a temperaturas más bajas, lo que se denomina "fragilidad en frío". Cuanto mayor sea el contenido de carbono en el acero, más grave será la fragilidad causada por el fósforo. Generalmente, el contenido de fósforo en el acero ordinario no supera el 0,045% y el acero de alta calidad tiene menos requisitos de fósforo. El fósforo del arrabio proviene principalmente de los fosfatos del mineral de hierro. Las estabilidades termodinámicas del óxido de fósforo y del óxido de hierro son similares. Bajo las condiciones reductoras del alto horno, casi todo el fósforo de la carga se reduce y se disuelve en el hierro fundido. Si el procesamiento de minerales no puede eliminar los compuestos de fósforo, la desfosforización sólo puede llevarse a cabo fuera del horno o en un horno de fabricación de acero alcalino.

Comprender y resolver el problema de la desfosforización del hierro tiene una importancia especial en la historia del desarrollo de la producción de acero. La producción industrial de acero a gran escala comenzó con el método de fabricación de acero con convertidor ácido inventado por H. Bessemer en 1856. Sin embargo, la fabricación de acero con convertidor ácido no puede desfosforizarse; el mineral de hierro con bajo contenido de fósforo es escaso, lo que obstaculiza gravemente el desarrollo de la producción de acero. En 1879, Santo Tomás inventó el proceso de fabricación de acero con convertidor alcalino, que podía procesar hierro fundido con alto contenido de fósforo. Luego, el principio de desfosforización de escorias alcalinas se amplió a la fabricación de acero en hogar abierto, de modo que una gran cantidad de mineral de hierro que contenía fósforo podía utilizarse para la fabricación de acero, lo que contribuyó enormemente al desarrollo de la industria siderúrgica moderna.

La reacción de desfosforización y desfosforización de la escoria alcalina se produce en la interfaz entre la escoria y el hierro fundido que contiene fósforo. El fósforo P y el oxígeno O en el acero fundido reaccionan para producir P2O5 gaseoso: cuando la temperatura y la composición del acero fundido cumplen con los requisitos de la variedad de fabricación de acero especificada, el acero se rosca. Al golpear acero, tenga cuidado de evitar que la escoria fluya hacia el cucharón. Los aditivos utilizados para ajustar la temperatura, la composición y la desoxidación del acero fundido se agregan a la cuchara o corriente de extracción durante la extracción, también conocida como aleación por desoxidación.