La metallurgia secondaria si riferisce a vari processi per il post-trattamento dell'acciaio nel corso della produzione di acciaio al fine di aumentare la qualità dell'acciaio. Le fasi del processo iniziano direttamente quando l'acciaio liquido viene versato dal convertitore per la produzione di acciaio all'ossigeno o dal forno elettrico ad arco e terminano all'impianto di col ata continua e di colata in lingotti. La metallurgia secondaria è così integrata nel processo di produzione dell'acciaio tra la produzione di acciaio primario e la colata dell'acciaio. La tabella 1 mostra i principali compiti e misure della metallurgia secondaria.
| Compiti della metallurgia secondaria | Impostazione della composizione chimica desiderata della lega |
| Impostare una temperatura uniforme dell'acciaio liquido | |
| Riduzione del contenuto di ossigeno dell'acciaio, cioè Disossidazione | |
| Degasaggio | |
| Decarburazione | |
| riduzione del contenuto di elementi di accompagnamento indesiderabili come zolfo e fosforo, cioè Desolforazione e depurazione | |
| Misure di metallurgia secondaria | Separazione di acciaio e scoria durante la maschiatura |
| Miscelazione e omogeneizzazione | |
| Aggiunta di elementi di lega e agenti per la disossidazione, desolforazione o depurazione | |
| Trattamento sotto vuoto | |
| Trattamento con il mestolo | |
| Processo di fusione speciale |
Il primo passo nella metallurgia secondaria inizia direttamente con la colata dell'acciaio liquido dal convertitore di acciaio all'ossigeno o dal forno elettrico ad arco. Durante il cosiddetto processo di maschiatura, l'acciaio e la scoria vengono separati per evitare che gli elementi di accompagnamento indesiderati legati nella scoria rientrino nell'acciaio.
I compiti principali della metallurgia secondaria vengono svolti nel corso del cosiddetto trattamento in siviera e del vuoto. Si tratta di vari impianti in cui l'acciaio liquido viene ripulito da elementi secondari indesiderati. Ciò avviene mediante l'aggiunta di agenti speciali che legano gli elementi di accompagnamento sotto forma di scorie. Con il trattamento sotto vuoto, la proporzione di questi elementi può essere ulteriormente ridotta. Durante questi trattamenti l'acciaio viene anche miscelato e omogeneizzato. Inoltre, all'acciaio vengono aggiunti importanti elementi di lega come cromo, molibdeno, nichel, titanio, ecc. Questi elementi hanno lo scopo di migliorare le proprietà dell'acciaio finito. Ad esempio, l'aggiunta di cromo aumenta la resistenza alla corrosione.
Durante il percorso dell'altoforno, gran parte del contenuto di zolfo è già stato rimosso nell'altoforno e un successivo pretrattamento della ghisa. Per molti tipi di acciaio, tuttavia, il contenuto di zolfo raggiunto in questo processo è ancora troppo elevato. Per questo motivo, la post-desolforazione viene effettuata nella metallurgia secondaria con l'aggiunta di calce o soda, ad esempio. Il contenuto di ossigeno dell'acciaio può essere ridotto anche con l'aggiunta di alluminio, ad esempio. La maggior parte del contenuto di carbonio dell'acciaio è stato rimosso nel corso della produzione di acciaio primario nel convertitore a ossigeno. Un'ulteriore decarburazione può essere effettuata anche sotto vuoto. Esempi di impianti di metallurgia secondaria sono il degasaggio in continuo in siviera, il degasaggio in piedi in siviera, il degasaggio a rubinetto in siviera, la siviera sottovuoto, il degasaggio sottovuoto (VD) o il processo di rifornimento sottovuoto (VOD).
A differenza degli altri processi della metallurgia secondaria, il processo di fusione speciale non tratta l'acciaio liquido, ma piuttosto fonde lingotti di acciaio già solidificati. Questo processo è noto come rifusione elettroslagica (VES), per cui solo una piccola parte del lingotto viene fusa e si solidifica nuovamente. In questo modo si possono produrre qualità di acciaio molto puro.
Il passo finale nella metallurgia secondaria è la protezione del flusso di colata quando si versa l'acciaio liquido nella panieraio dell'impianto di colata continua o dell'impianto di colata in lingotti. Ciò serve in particolare ad impedire il nuovo ingresso di ossigeno nell'acciaio. Questo per garantire che l'acciaio si solidifichi alla qualità richiesta durante il successivo processo di colata.
Metallurgia delle siviere, trattamento secondario dell'acciaio
secondary metallurgy, secondary steelmaking, ladle metallurgy, secondary processing of liquid steel