Experimental study on the effect of limes featured by different reactivity in secondary steel making

Secondary steel making process is became a more and more important step in the last decades for the realization of a clean steel. Presence of oxygen and sulfur can cause seriously impacts of mechanical properties of steel. For this reason their removal is mandatory. Production of ultra-low sulfur steel could be achieved only if a deep de-oxidation is performed. Obtaining that, the role of slag in these processes is very important and a good de-sulfurization can be achieved only with a high basicity slag. Lime is the principal element for the formation of a highly basic slag, being compatible with magnesia-based refractories. In this work, the effect of mechanically alloyed calcic lime by soda ash was investigated, in relation to the kinetics of slag formation, the de-sulfurization capacity and the compatibility with MgO-based refractory. Soda ash could improve the slag formation kinetics, by reducing the melting and solidification temperatures. However, increasing the soda ash content, the basicity of slag decreases due to a depletion of available CaO, and thus, the desulfurizing capacity is reduced, too. In addition, the so doped slag is becoming more aggressive with respect to MgO-based refractory, leading to a stage II corrosion type.

I trattamenti fuori forno dell’acciaio hanno assunto sempre più importanza negli ultimi decenni per la produzione di acciaio “pulito”. L’eccessiva presenza di ossigeno e zolfo causa, infatti, una significativa diminuzione delle proprietà meccaniche dell'acciaio. Per questo motivo la loro rimozione è fondamentale. La produzione di acciaio a bassissimo contenuto di zolfo può essere raggiunta solo se viene eseguita una profonda disossidazione. Per fare ciò, il ruolo delle scorie di metallurgia secondaria è di fondamentale importanza e una buona desolforazione può essere raggiunta solo con scorie dall’elevata basicità. La calce è l'elemento principale per la formazione di una scoria altamente basica, oltretutto compatibile con i refrattari a base di magnesia. In questo lavoro, è stato studiato l'effetto dell’utilizzo di una calce calcica allegata meccanicamente con carbonato di sodio, in relazione alla cinetica di formazione della scoria, alla capacità desolforante e alla compatibilità con refrattari magnesiaci. Il carbonato di sodio sembra migliorare la cinetica di formazione della scoria, diminuendo le temperature di fusione e solidificazione. Tuttavia, aumentando il contenuto di carbonato di sodio, la basicità della scoria diminuisce a causa della diminuzione di CaO disponibile e, quindi, anche la capacità desolforante si riduce. Inoltre, la scoria così dopata risulta più aggressiva rispetto ai refrattari magnesiaci, generando un fenomeno corrosivo di tipo II.