materiales ferrosos
Páginas: 19 (4549 palabras)
Publicado: 29 de abril de 2015
MATERIALES FERROSOS
PROCESO DE OBTENCIÓN DEL ACERO
El mineral de hierro que se extrae de una mina, normalmente no se encuentra en estado puro sino combinado con otros minerales de diversa naturaleza, por lo tanto, el primer tratamiento que se debe hacer es separar el mineral de hierro (mena) de la parte despreciable (tierras, rocas, cal, sílice, etc.) denominada ganga. Ello se lleva a cabomediante una serie de tratamientos preliminares en los que se trituran los minerales y luego se separa por diversos procedimientos (magnetismo y flotación).
El carbón coque, de todos los carbones disponibles sólo algunos tipos de hullas son aptos para la fabricación del coque; son las llamadas hullas grasas y semigrasas de llama corta, con un contenido en materias volátiles comprendido entre el 22%y 30%. Además estas hullas deben disponer de contenidos de azufre inferiores al 1% y contenidos de cenizas por debajo del 8%.
La misión del carbón coque es:
Producir por combustión, el calor necesario para las reacciones químicas de reducción (eliminación del oxígeno), así como para fundir la mena dentro de un horno especial, denominado alto horno.
El proceso de coquización, es decir, latransformación de la hulla en carbón de coque, se lleva a cabo en instalaciones especiales denominadas baterías de coque.
Los fundentes. A pesar de que el mineral de hierro ya ha sufrido un tratamiento preliminar en el que se reduce parte de la ganga existente, siempre quedan impurezas unidas al mineral que es preciso eliminar. Estas impurezas deberán concentrarse en una escoria que flote sobre el metalfundido.
Rara vez la composición de la ganga es adecuada para formar la escoria (ganga auto fundente) por lo que es preciso añadir fundente formado por piedra caliza cuya función principal es:
Bajar el punto de fusión de la ganga haciendo que la escoria se encuentre fluida.
Reaccionar químicamente con las impurezas (ganga) que contiene la mena, en el momento en que se encuentra en estado líquido,dentro del alto horno, arrastrándolas hacia la parte superior, formando lo que se denomina escoria.
En el interior del alto horno se llegan a producir temperaturas de 1.650°C, suficientes para que el mineral de hierro se transforme en gotas de hierro que se depositan en el fondo.
Al producto que se obtiene del alto horno se le denomina arrabio, hierro colado o hierro de primera fusión.
Elproblema que tiene el arrabio es que posee un exceso de elementos (impurezas), tales como el carbono, el silicio, el azufre o el fósforo, que lo hacen demasiado frágil y poco adecuado para el empleo industrial en la fabricación de distintas piezas.
OBTENCIÓN DEL ACERO
De lo obtenido del alto horno (arrabio) y escoria se utiliza el primero de los elementos y se agrega chatarra y ferroaleaciones:
Elarrabio, obtenido del alto horno:
Para transformar el arrabio en acero u otro producto férreo es necesario someterlo a una serie de tratamientos posteriores (en hornos especiales), en un proceso denominado afinado del acero. El objetivo de estos tratamientos es reducir parte del carbono que contiene, eliminar las impurezas y agregar otros elementos (cromo, níquel, vanadio, etc.), que le confierenpropiedades especiales.
En la actualidad el único horno empleado para el afinado del arrabio es el convertidor.
La chatarra de acero
Además de chatarra es necesaria la aportación de fundentes y ferroaleaciones, cuya misión es la de disminuir la temperatura de la fundición y de aportar nuevas propiedades a los aceros a obtener.
Las reacciones químicas que se producen durante el proceso defabricación del acero requieren altas temperaturas, generalmente sobre 1.000°C, para poder eliminar los elementos indeseables, ya sea, en forma gaseosa o a través de la escoria. Por ello todos los procesos de fabricación del acero requieren grandes aportes de energía, cuyo objetivo es fundir la carga sólida (chatarra).
Algunos Hornos que se utilizan para el afinado del acero son el Horno Martín-Siemens...
MATERIALES FERROSOS
PROCESO DE OBTENCIÓN DEL ACERO
El mineral de hierro que se extrae de una mina, normalmente no se encuentra en estado puro sino combinado con otros minerales de diversa naturaleza, por lo tanto, el primer tratamiento que se debe hacer es separar el mineral de hierro (mena) de la parte despreciable (tierras, rocas, cal, sílice, etc.) denominada ganga. Ello se lleva a cabomediante una serie de tratamientos preliminares en los que se trituran los minerales y luego se separa por diversos procedimientos (magnetismo y flotación).
El carbón coque, de todos los carbones disponibles sólo algunos tipos de hullas son aptos para la fabricación del coque; son las llamadas hullas grasas y semigrasas de llama corta, con un contenido en materias volátiles comprendido entre el 22%y 30%. Además estas hullas deben disponer de contenidos de azufre inferiores al 1% y contenidos de cenizas por debajo del 8%.
La misión del carbón coque es:
Producir por combustión, el calor necesario para las reacciones químicas de reducción (eliminación del oxígeno), así como para fundir la mena dentro de un horno especial, denominado alto horno.
El proceso de coquización, es decir, latransformación de la hulla en carbón de coque, se lleva a cabo en instalaciones especiales denominadas baterías de coque.
Los fundentes. A pesar de que el mineral de hierro ya ha sufrido un tratamiento preliminar en el que se reduce parte de la ganga existente, siempre quedan impurezas unidas al mineral que es preciso eliminar. Estas impurezas deberán concentrarse en una escoria que flote sobre el metalfundido.
Rara vez la composición de la ganga es adecuada para formar la escoria (ganga auto fundente) por lo que es preciso añadir fundente formado por piedra caliza cuya función principal es:
Bajar el punto de fusión de la ganga haciendo que la escoria se encuentre fluida.
Reaccionar químicamente con las impurezas (ganga) que contiene la mena, en el momento en que se encuentra en estado líquido,dentro del alto horno, arrastrándolas hacia la parte superior, formando lo que se denomina escoria.
En el interior del alto horno se llegan a producir temperaturas de 1.650°C, suficientes para que el mineral de hierro se transforme en gotas de hierro que se depositan en el fondo.
Al producto que se obtiene del alto horno se le denomina arrabio, hierro colado o hierro de primera fusión.
Elproblema que tiene el arrabio es que posee un exceso de elementos (impurezas), tales como el carbono, el silicio, el azufre o el fósforo, que lo hacen demasiado frágil y poco adecuado para el empleo industrial en la fabricación de distintas piezas.
OBTENCIÓN DEL ACERO
De lo obtenido del alto horno (arrabio) y escoria se utiliza el primero de los elementos y se agrega chatarra y ferroaleaciones:
Elarrabio, obtenido del alto horno:
Para transformar el arrabio en acero u otro producto férreo es necesario someterlo a una serie de tratamientos posteriores (en hornos especiales), en un proceso denominado afinado del acero. El objetivo de estos tratamientos es reducir parte del carbono que contiene, eliminar las impurezas y agregar otros elementos (cromo, níquel, vanadio, etc.), que le confierenpropiedades especiales.
En la actualidad el único horno empleado para el afinado del arrabio es el convertidor.
La chatarra de acero
Además de chatarra es necesaria la aportación de fundentes y ferroaleaciones, cuya misión es la de disminuir la temperatura de la fundición y de aportar nuevas propiedades a los aceros a obtener.
Las reacciones químicas que se producen durante el proceso defabricación del acero requieren altas temperaturas, generalmente sobre 1.000°C, para poder eliminar los elementos indeseables, ya sea, en forma gaseosa o a través de la escoria. Por ello todos los procesos de fabricación del acero requieren grandes aportes de energía, cuyo objetivo es fundir la carga sólida (chatarra).
Algunos Hornos que se utilizan para el afinado del acero son el Horno Martín-Siemens...
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