desiliconización

La desiliconización es el proceso de reducir el contenido de silicio en el acero o hierro fundido durante el refinado. El silicio entra en la masa fundida desde el mineral, el coque y los materiales fundentes, y aunque pequeñas cantidades fortalecen el acero, el exceso de silicio debe eliminarse para cumplir con las especificaciones. El proceso funciona oxidando el silicio disuelto para formar óxido de silicio (SiO₂), que luego flota en la capa de escoria donde se separa físicamente del metal subyacente.

El método principal utiliza oxígeno soplado a través de la masa fundida o aplicado como una lanza desde arriba. En un horno de hogar abierto o de arco eléctrico, el oxígeno reacciona con el silicio mucho más fácilmente que con el propio hierro, lo que convierte al silicio en el primer elemento principal oxidado después del carbono. La reacción genera un calor considerable, que puede controlarse ajustando el caudal de oxígeno y la altura de la lanza. Generalmente se añade cal u otros fundentes básicos para ayudar a que el óxido de silicio se disuelva en la escoria en lugar de reaccionar de nuevo con el acero.

La desiliconización suele ocurrir al principio del ciclo de refinado, una vez que el baño ha alcanzado la temperatura de trabajo. Sin embargo, si el aporte de oxígeno es demasiado agresivo o prolongado, la oxidación del hierro se acelera y el rendimiento del metal disminuye significativamente. Los operadores deben equilibrar la eliminación de silicio con la pérdida de hierro y el consumo de combustible. En los procesos de refinado en cuchara, la desiliconización puede ser mínima, ya que gran parte del silicio ya se ha eliminado en la etapa del horno primario.

La composición de la escoria es muy importante: una escoria demasiado ácida no absorberá el óxido de silicio de manera efectiva, mientras que una demasiado básica puede volverse viscosa y atrapar gotas de metal. La basicidad de escoria objetivo típica (relación de CaO a SiO₂) oscila entre 1.5 y 2.5, dependiendo del tipo de horno y el grado de acero. El óxido de silicio eliminado pasa a formar parte de la escoria de acero, que puede reciclarse como agregado o eliminarse de acuerdo con las normas ambientales.

Las grafías británica desiliconisation y americana desiliconization se utilizan indistintamente en la literatura técnica. El proceso es esencial para aceros que requieren bajo contenido de silicio (por debajo del 0.15 por ciento), como los grados de embutición o estampado, y crítico en aceros aleados donde el contenido de silicio se controla estrictamente para asegurar propiedades como la tenacidad y la resistencia a la fatiga.