Resumen de Elaboration of synthetic slags containing marble waste and aluminum oxide used in steel desulfurization process

Felipe F. Grillo, Jorge L. Coleti, Eduardo Junca, Victor B. Telles, José R. de Oliveira, Tiago E.A. Frizon, Denise C.R. Espinosa

• español

  El objetivo de este trabajo es investigar el proceso de desulfuración del acero utilizando escorias sintéticas que contienen residuos de mármol y óxido de aluminio. Las pruebas se realizaron usando un acero SAE 1020 que contenía 80 ppm de azufre. La temperatura fue 1600 °C bajo un flujo de argón de 1NL/minuto. Cada prueba de desulfuración duró 30 min. Se retiraron muestras de acero del baño cada 5 min. Posteriormente, cada muestra se caracterizó en un espectrómetro infrarrojo LECO CS240 para determinar el contenido de azufre. Los resultados indicaron un rendimiento de desulfuración de 78,7% y 70% en peso para escorias que contienen óxido de aluminio y residuos de mármol, respectivamente. Con estos resultados fue posible concluir que la fracción de la fase líquida influye en el rendimiento de desulfuración. El rendimiento máximo de desulfuración se alcanzó con 83,2% y 82,0% en peso de la fase líquida para escorias que contenían óxido de aluminio y residuos de mármol, respectivamente. Además, en las escorias que contienen cal, el rendimiento máximo de desulfuración se alcanzó con 85,0% en peso de la fase líquida. Las pruebas también demostraron que en los procesos de desulfuración es necesario contener una fase sólida de CaO en la composición de escoria sintética para alcanzar el rendimiento máximo de desulfuración. Por lo tanto, el uso de óxido de aluminio en lugar de fluorita es una alternativa interesante para la desulfuración del acero, así como el reemplazo de la cal por los residuos de mármol.

• English

  The aim of this paper is to investigate the desulphurization process of steel using synthetic slags containing marble waste and aluminum oxide. The tests were performed using a SAE 1020 steel containing 80 ppm of sulfur. The temperature was 1600 °C under an argon flow of 1NL/minute. Each desulfurization test lasted 30 minutes long. Aliquots of steel were removed from the bath every 5 min. Then, each aliquot was characterized by LECO CS240 infrared spectrometer to determine the sulfur content. The results indicated a desulphurization yield up to 78.7 wt% and 70.0 wt% for slags containing aluminum oxide and marble waste, respectively. It was also concluded that the fraction of liquid phase had influence on the desulfurization yield. The maximum desulfurization yield was reached with 83.2 wt% and 82.0 wt% of liquid phase for slags containing aluminum oxide and marble waste, respectively. In addition, in slags containing lime, the maximum desulfurization yield was reached with 85.0 wt% of liquid phase. The tests also demonstrate that in desulfurization processes is necessary containing solid CaO phase in the synthetic slag composition to reach the maximum desulfurization yield. Therefore, the use of aluminum oxide instead fluorspar is an interesting alternate for desulfurization of steel, as well as the replacement of lime for marble waste.