ferro colat i acer
Páginas: 5 (1026 palabras)
Publicado: 26 de mayo de 2013
EL FERRO COLAT I L’ACER
El ferro és el segon metall més abundant a l’escorça terrestre. Es troba en els minerals formant diferents compostos químics:
-Òxids: Hematites i Magnetita
-Carbonats: siderita
-Sulfurs: pirita
Com que el ferro es troba en el mineral en forma oxidada, en el procés d’obtenció del ferro haurem de separar l’oxigen del metall. Aquest procés s’anomena reducció delmetall. El principal element reductor en la siderúrgia és el carboni.
L’obtenció de l’acer i les foses es un procés que consta de dues fases. La primera comença amb la seva obtenció, i la segona amb les seves respectives separacions.
OBTENCIÓ DEL FERRO COLAT: L’ALT FORN
L’alt forn està format per una estructura d’acer recoberta interiorment per material ceràmic refractari. Per la part superiors’introdueixen les matèries primeres i s’extreuen els gasos. Per la part inferior s’introdueix aire calent a pressió, que fa possible la combustió del carbó, i es recullen el ferro colat i les escòries.
Les matèries primeres que intervenen en l’alt forn són:
Mineral de ferro: aporta el ferro oxidat que un cop reduït l’obtindrem en forma de ferro colat.
Carbó de coc: el carbó de coc actua coma combustible per obtenir elevades temperatures i aporta el carboni necessari per a la reducció de ferro.
Pedra calcària (CaCO3): es combina amb el silici del mineral i forma el compost CaSiO3 que és el principal compost de la escòria.
Dins del forn es distingeixen quatre zones per on van passant les matèries primeres des de la boca superior fins al fons del forn o solera:
1. Zona dedeshidratació (aprox. 400ºC): s’elimina el contingut d’humitat que puguin tenir les matèries primeres en forma de vapor d’aigua.
2. Zona de reducció (aprox. 700ºC) el monòxid de carboni (CO) en forma de gas produït per la combustió del carbó, puja pel forn i es combina amb l’oxigen del mineral per formar diòxid de carboni i ferro reduït. El diòxid de carboni, en forma de gas, surt amb els fums per lapart superior de forn.
3. Zona de carburació (aprox. 1200ºC): el carboni es combina amb el ferro formant l’aliatge fèrric.
4. Zona de fusió (aprox. 1800ºC): es produeix la fusió del ferro (aliat amb el carboni) que s’escola en forma liquida (ferro colat) en el fons del forn. La combinació de la calcaria amb la sílice del material forma l’escòria que queda surant damunt del ferro colat.
Elferro colat obtingut a l’alt forn és un aliatge ferro i carboni amb un contingut aproximat del 4% de carboni, el 2% del silici i quantitats menors de fòsfor, sofre i oxigen.
OBTENCIÓ DE L’ACER
Per obtenir acer cal descarburar el ferro colat que prové de l’alt forn. També conté moltes impureses que el fan més fràgil i mal·leable. Per fer aquest procés de descarburació es poden utilitzar duesinstal·lacions:
El convertidor d’oxigen:
El procés comença amb la càrrega del convertidor amb ferro colat en fase líquida, ferralla i calç. Tot seguit s’introdueix una llança que injecta oxigen pur a pressió damunt el líquid. El ferro colat es combina amb l’oxigen en una reacció formant calor, el silici i el fòsfor es combinen amb l’oxigen i després amb la calç i passen a formar part del’escòria.
El forn elèctric:
Dins del forn s’introdueix el ferro colat, la ferralla oxidada (que aporta l’oxigen) i la calç (per formar l’escòria). Com que el ferro colat i la ferralla són conductors, reben descàrregues elèctriques, amb la qual cosa n’augmenta la temperatura. Es poden afegir, durant el procés, les quantitats necessàries d’elements d’aliatge per obtenir els acers aliats.
El fornelèctric permet un control molt precís de la temperatura i la composició de l’acer. És molt indicat per obtenir acers especials, ja que pot fondre elements d’aliatge que tenen unes temperatures de fusió molt elevades.
FORMES COMERCIALS DELS ACERS
Quan els acers surten dels convertidors o forns estan en estat líquid. Per poder ser comercialitzats cal solidificar-los i donar-los forma. Per...
El ferro és el segon metall més abundant a l’escorça terrestre. Es troba en els minerals formant diferents compostos químics:
-Òxids: Hematites i Magnetita
-Carbonats: siderita
-Sulfurs: pirita
Com que el ferro es troba en el mineral en forma oxidada, en el procés d’obtenció del ferro haurem de separar l’oxigen del metall. Aquest procés s’anomena reducció delmetall. El principal element reductor en la siderúrgia és el carboni.
L’obtenció de l’acer i les foses es un procés que consta de dues fases. La primera comença amb la seva obtenció, i la segona amb les seves respectives separacions.
OBTENCIÓ DEL FERRO COLAT: L’ALT FORN
L’alt forn està format per una estructura d’acer recoberta interiorment per material ceràmic refractari. Per la part superiors’introdueixen les matèries primeres i s’extreuen els gasos. Per la part inferior s’introdueix aire calent a pressió, que fa possible la combustió del carbó, i es recullen el ferro colat i les escòries.
Les matèries primeres que intervenen en l’alt forn són:
Mineral de ferro: aporta el ferro oxidat que un cop reduït l’obtindrem en forma de ferro colat.
Carbó de coc: el carbó de coc actua coma combustible per obtenir elevades temperatures i aporta el carboni necessari per a la reducció de ferro.
Pedra calcària (CaCO3): es combina amb el silici del mineral i forma el compost CaSiO3 que és el principal compost de la escòria.
Dins del forn es distingeixen quatre zones per on van passant les matèries primeres des de la boca superior fins al fons del forn o solera:
1. Zona dedeshidratació (aprox. 400ºC): s’elimina el contingut d’humitat que puguin tenir les matèries primeres en forma de vapor d’aigua.
2. Zona de reducció (aprox. 700ºC) el monòxid de carboni (CO) en forma de gas produït per la combustió del carbó, puja pel forn i es combina amb l’oxigen del mineral per formar diòxid de carboni i ferro reduït. El diòxid de carboni, en forma de gas, surt amb els fums per lapart superior de forn.
3. Zona de carburació (aprox. 1200ºC): el carboni es combina amb el ferro formant l’aliatge fèrric.
4. Zona de fusió (aprox. 1800ºC): es produeix la fusió del ferro (aliat amb el carboni) que s’escola en forma liquida (ferro colat) en el fons del forn. La combinació de la calcaria amb la sílice del material forma l’escòria que queda surant damunt del ferro colat.
Elferro colat obtingut a l’alt forn és un aliatge ferro i carboni amb un contingut aproximat del 4% de carboni, el 2% del silici i quantitats menors de fòsfor, sofre i oxigen.
OBTENCIÓ DE L’ACER
Per obtenir acer cal descarburar el ferro colat que prové de l’alt forn. També conté moltes impureses que el fan més fràgil i mal·leable. Per fer aquest procés de descarburació es poden utilitzar duesinstal·lacions:
El convertidor d’oxigen:
El procés comença amb la càrrega del convertidor amb ferro colat en fase líquida, ferralla i calç. Tot seguit s’introdueix una llança que injecta oxigen pur a pressió damunt el líquid. El ferro colat es combina amb l’oxigen en una reacció formant calor, el silici i el fòsfor es combinen amb l’oxigen i després amb la calç i passen a formar part del’escòria.
El forn elèctric:
Dins del forn s’introdueix el ferro colat, la ferralla oxidada (que aporta l’oxigen) i la calç (per formar l’escòria). Com que el ferro colat i la ferralla són conductors, reben descàrregues elèctriques, amb la qual cosa n’augmenta la temperatura. Es poden afegir, durant el procés, les quantitats necessàries d’elements d’aliatge per obtenir els acers aliats.
El fornelèctric permet un control molt precís de la temperatura i la composició de l’acer. És molt indicat per obtenir acers especials, ja que pot fondre elements d’aliatge que tenen unes temperatures de fusió molt elevades.
FORMES COMERCIALS DELS ACERS
Quan els acers surten dels convertidors o forns estan en estat líquid. Per poder ser comercialitzats cal solidificar-los i donar-los forma. Per...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.