proceso básico

El proceso básico es un método de fabricación de acero en el que el revestimiento del horno y los fundentes se componen de materiales básicos (alcalinos), típicamente cal, dolomita o magnesita, en lugar de materiales silíceos (ácidos) como arena o arcilla refractaria. Esta elección fundamental de la química del revestimiento transforma las reacciones que pueden ocurrir durante la producción de acero y las impurezas que se pueden eliminar del metal fundido.

En el horno de hogar abierto básico, el revestimiento alcalino permite que el baño de acero absorba cal y otros fundentes básicos sin atacar las paredes del horno. A medida que la carga se funde y refina, se añade cal para formar escorias que capturan el fósforo y el azufre, convirtiéndolos en compuestos que flotan en la superficie y pueden eliminarse. La química es directa: el fósforo se oxida para formar fosfato, que se combina con la cal para formar fosfato dicálcico y otros compuestos que se distribuyen en la escoria en lugar de permanecer en el acero.

El proceso Bessemer básico, también llamado proceso Thomas en Europa, opera bajo principios similares, pero en un convertidor de soplado inferior. Se fuerza aire a través de la carga fundida, y la cal se incorpora al revestimiento del convertidor o se añade durante el soplado. Este proceso fue históricamente crucial porque permitió a los fabricantes de acero utilizar arrabio fosfórico, que el proceso Bessemer ácido anterior no podía tolerar. La química de la escoria sigue siendo central: las condiciones básicas aseguran la eliminación de fósforo a niveles aceptables, típicamente por debajo del 0.10 por ciento en el acero terminado.

Por qué es importante la química del revestimiento

Un revestimiento de horno ácido hecho de sílice se disolvería en una escoria rica en cal y óxido de hierro, contaminando el acero y destruyendo el horno prematuramente. Al invertir esto: usando un revestimiento básico en un ambiente de escoria básica, ambos permanecen estables. La desventaja es que los revestimientos básicos son más caros y se desgastan más rápido que los revestimientos de sílice, lo que requiere un revestimiento frecuente. También exigen un control más estricto de la composición de la carga y la química de la escoria.

El proceso básico se volvió dominante en la fabricación de acero a gran escala porque podía manejar los minerales fosfóricos y las corrientes de chatarra disponibles para la mayoría de los productores, y porque entregaba acero más limpio para aplicaciones estructurales y mecánicas. Los hornos de oxígeno básico (BOF) y los hornos de arco eléctrico modernos continúan dependiendo de los refractarios básicos y la química de la escoria, lo que hace que los principios metalúrgicos establecidos en el proceso básico sean fundamentales para la producción de acero actual.