Tecnologia De Materiales Metalicos
Páginas: 33 (8178 palabras)
Publicado: 25 de junio de 2012
TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES
UNIDAD II
MATERIALES METALICOS FERROSOS
2. MATERIALES METALICOS FERROSOS: ACEROS Y FUNDICIONES
2.1 ACEROS
Son aleaciones de hierro-carbono aptas para ser deformadas en frío y en caliente y en las cuales el porcentaje de carbono no excede de 1,76%, aunque en algunos casos especiales se puedesuperar dicho límite, como sucede en ciertos aceros con un elevado contenido de carbono.
2.1.1 OBTENCIÓN DEL ACERO
El acero se obtiene sometiendo el arrabio a un proceso de descarburación y eliminación de impurezas llamado afino. Este afino, u oxidación del exceso del elemento carbono, se puede realizar según varios procedimientos.
PROCEDIMIENTO
El arrabio (en estado líquido) es unelemento que tiene como materias primas mineral de hierro y carbón (coque) más caliza, esta última se utiliza para la eliminación de impurezas, luego el arrabio pasa a un proceso llamado conversión, el cual consiste en reducir la cantidad de carbono por diversos medios para obtener la cantidad deseada, estos medios pueden ser con oxigeno y/o chatarra (scrap), manteniendo el estado líquido, este seconforma mediante un colado que se realiza en forma continua transformándose en planchones y/o palanquillas de estado sólido.
Subproductos más importantes:
✓ Cemento siderúrgico: De la escoria del arrabio.
✓ Gas siderúrgico: Calefacción y/o continuación del proceso.
2.1.2 TIPOS DE HORNOS UTILIZADOS
Cualquier proceso de producción de acero a partir del Arrabio consiste en quemarel exceso de carbono y otras impurezas presentes en el hierro.
Una dificultad para la fabricación del acero es su elevado punto de fusión, 1.400ºC aproximadamente, que impide utilizar combustibles y hornos convencionales.
Para superar esta dificultad, se han desarrollado 3 importantes tipos de hornos para el refinamiento del Acero, en cada uno de estos procesos el oxígeno se combina con lasimpurezas y el carbono en el metal fundido. El oxígeno puede introducirse directamente mediante presión dentro o sobre la carga a través del oxígeno en el aire, o en forma de óxidos de hierro o herrumbre en la chatarra. Esto oxidará algunas impurezas, las que se perderán como gases, mientras otras impurezas reaccionarán con la piedra caliza fundida para formar una escoria que será coladaposteriormente.
ALTO HORNO
En general los altos hornos tienen un diámetro mayor a 8 m y llegan a tener una altura superior de los 60 m. Están revestidos de refractario de alta calidad.
Los altos hornos pueden producir entre 800 y 1600 toneladas de arrabio cada 24 h. La caliza, el coque y el mineral de hierro se introducen por la parte superior del horno por medio de vagones que son volteados enuna tolva. Para producir 1000 toneladas de arrabio, se necesitan 2000 toneladas de mineral de hierro, 800 toneladas de coque, 500 toneladas de piedra caliza y 4000 toneladas de aire caliente.
Con la inyección de aire caliente a 550°C, se reduce el consumo de coque en un 70%. Los sangrados del horno se hacen cada 5 o 6 horas, y por cada tonelada de hierro se produce 1/2 de escoria.
[pic]HORNO BESSEMER
Es un horno en forma de pera que está forrado con refractario de línea ácida o básica. El convertidor se carga con chatarra fría y se le vacía arrabio derretido, posteriormente se le inyecta aire a alta presión con lo que se eleva la temperatura por arriba del punto de fusión del hierro, haciendo que este hierva. Con lo anterior las impurezas son eliminadas y se obtiene acero dealta calidad. Este horno ha sido substituido por el BOF, el que a continuación se describe.
HORNO BASICO DE OXIGENO (BOF)
Es un horno muy parecido al Bessemer con la gran diferencia que a este horno en lugar de inyectar aire a presión se le inyecta oxígeno a presión, con lo que se eleva mucho más la temperatura que en el Bessemer y en un tiempo muy reducido. El nombre del horno se debe a que...
UNIDAD II
MATERIALES METALICOS FERROSOS
2. MATERIALES METALICOS FERROSOS: ACEROS Y FUNDICIONES
2.1 ACEROS
Son aleaciones de hierro-carbono aptas para ser deformadas en frío y en caliente y en las cuales el porcentaje de carbono no excede de 1,76%, aunque en algunos casos especiales se puedesuperar dicho límite, como sucede en ciertos aceros con un elevado contenido de carbono.
2.1.1 OBTENCIÓN DEL ACERO
El acero se obtiene sometiendo el arrabio a un proceso de descarburación y eliminación de impurezas llamado afino. Este afino, u oxidación del exceso del elemento carbono, se puede realizar según varios procedimientos.
PROCEDIMIENTO
El arrabio (en estado líquido) es unelemento que tiene como materias primas mineral de hierro y carbón (coque) más caliza, esta última se utiliza para la eliminación de impurezas, luego el arrabio pasa a un proceso llamado conversión, el cual consiste en reducir la cantidad de carbono por diversos medios para obtener la cantidad deseada, estos medios pueden ser con oxigeno y/o chatarra (scrap), manteniendo el estado líquido, este seconforma mediante un colado que se realiza en forma continua transformándose en planchones y/o palanquillas de estado sólido.
Subproductos más importantes:
✓ Cemento siderúrgico: De la escoria del arrabio.
✓ Gas siderúrgico: Calefacción y/o continuación del proceso.
2.1.2 TIPOS DE HORNOS UTILIZADOS
Cualquier proceso de producción de acero a partir del Arrabio consiste en quemarel exceso de carbono y otras impurezas presentes en el hierro.
Una dificultad para la fabricación del acero es su elevado punto de fusión, 1.400ºC aproximadamente, que impide utilizar combustibles y hornos convencionales.
Para superar esta dificultad, se han desarrollado 3 importantes tipos de hornos para el refinamiento del Acero, en cada uno de estos procesos el oxígeno se combina con lasimpurezas y el carbono en el metal fundido. El oxígeno puede introducirse directamente mediante presión dentro o sobre la carga a través del oxígeno en el aire, o en forma de óxidos de hierro o herrumbre en la chatarra. Esto oxidará algunas impurezas, las que se perderán como gases, mientras otras impurezas reaccionarán con la piedra caliza fundida para formar una escoria que será coladaposteriormente.
ALTO HORNO
En general los altos hornos tienen un diámetro mayor a 8 m y llegan a tener una altura superior de los 60 m. Están revestidos de refractario de alta calidad.
Los altos hornos pueden producir entre 800 y 1600 toneladas de arrabio cada 24 h. La caliza, el coque y el mineral de hierro se introducen por la parte superior del horno por medio de vagones que son volteados enuna tolva. Para producir 1000 toneladas de arrabio, se necesitan 2000 toneladas de mineral de hierro, 800 toneladas de coque, 500 toneladas de piedra caliza y 4000 toneladas de aire caliente.
Con la inyección de aire caliente a 550°C, se reduce el consumo de coque en un 70%. Los sangrados del horno se hacen cada 5 o 6 horas, y por cada tonelada de hierro se produce 1/2 de escoria.
[pic]HORNO BESSEMER
Es un horno en forma de pera que está forrado con refractario de línea ácida o básica. El convertidor se carga con chatarra fría y se le vacía arrabio derretido, posteriormente se le inyecta aire a alta presión con lo que se eleva la temperatura por arriba del punto de fusión del hierro, haciendo que este hierva. Con lo anterior las impurezas son eliminadas y se obtiene acero dealta calidad. Este horno ha sido substituido por el BOF, el que a continuación se describe.
HORNO BASICO DE OXIGENO (BOF)
Es un horno muy parecido al Bessemer con la gran diferencia que a este horno en lugar de inyectar aire a presión se le inyecta oxígeno a presión, con lo que se eleva mucho más la temperatura que en el Bessemer y en un tiempo muy reducido. El nombre del horno se debe a que...
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