Tipos De Fundición Del Acero

Instituto Tecnológico de Celaya
Mecatrónica
Procesos de Manufactura



Métodos de producción del Acero
Jorge Vázquez Gasca
3 semestre

25 de Febrero de 2013

Hornos Martin.
En los hornos Martin se elabora probablemente la mayor parte del acero producido en el mundo. En estos hornos el combustible utilizado puede ser gaseoso, líquido, sólido en polvo o sus combinaciones, laprincipales características que debe tener el combustible son:

* Que pueda producir una llama muy caliente, 2000°C o más; ya que el metal fundido al final del proceso tiene una temperatura de cerca de 1650°C.
* Que la llama sea lo mas radiante posible para que transmita calor por radiación al interior del horno, y así calentar el contenido de manera rápida y homogénea, y producir gases de escapemas fríos que afecten mínimamente los dispositivos de evacuación de gases.
* Que no introduzca elementos nocivos al proceso.
El horno Martin (Fig2) se compone de las siguientes partes principales: * El espacio activo o de fundición (5) * Conductos para manipular los gases de entrada y salida a ambos lados (3) y (4). * Las cámaras regeneradoras de calor con enrejadorefractario (1) y (2). * Los mecanismos de conmutación de las cámaras de regeneración. * Los separadores de polvo de los gases finales de escape y la chimenea (no mostrados). * Los separadores de escoria (no mostrados)Dentro del espacio activo o de fundición se pueden distinguir: * La bóveda (7), la parte superior del horno * La solera (6), que es la parte inferior del espacio de fundición. * Las puertas decarga (8). Colocadas en la pared frontal del horno. * Los orificios para sangrar el acero (no visibles), colocados en la pared trasera del horno. | Figura 2 |

Si asumimos ahora que el horno Martin mostrado funciona con combustible gaseoso podemos notar que hay cuatro conductos que dan acceso a la zona activa. Por el conducto 4 se insufla aire muy caliente, cuyo calor fue adquirido en elrecuperador de la derecha, lo mismo con el conducto 3, pero en este caso se inyecta el gas combustible también muy caliente que ha pasado por el correspondiente regenerador. Al juntarse dentro del espacio activo con el aire, el gas se inflama produciendo la llama que calentará el metal contenido en el horno desde su superficie.
Note que los gases calientes producto de la combustión se retiran delhorno por los conductos de la izquierda, estos gases calientan a su paso el enrejado refractario correspondiente a los dos regeneradores de ese lado, cuando los regeneradores de la derecha se han enfriado lo suficiente debido al paso de los gases fríos de entrada (aire y combustible) se giran los mecanismos conmutadores y se invierte el proceso. Ahora los regeneradores de la izquierda (muy calientes)calentarán los gases de entrada y los productos de la combustión calentarán los regeneradores de la derecha, obteniendo de esta manera un calentamiento continuo de los gases que entran al horno.

Procesos físico-químicos del horno Martin.
En el trabajo de fundición del horno Martin, la oxidación de las impurezas se produce por procesos físico-químicos que se desarrollan entre los gases delhorno- escoria y entre escoria-metal.
Note que el contacto de los gases de la combustión es solo con la capa de escoria, y por ello esta se calienta en primer lugar. Con una capa excesiva de  escoria o con escoria de difícil fusión el calentamiento del metal se dificulta. Correspondientemente, las cualidades de la escoria y su cantidad influyen considerablemente sobre la marcha de la fundición. Loque obliga a separar de vez en cuando parte de la escoria producida, y a utilizar un fundente adecuado para fundir los óxidos y hacerlos flotar en la masa del metal fundido como escoria.
Al iniciar la fundición, y durante la fusión del metal ("baño frío") el primero que se oxida es el Fe y luego este al Si, Mn, y P. 
Según las reacciones:

Si | + | 2FeO | -----> | 2Fe | + | SiO2 |
Mn...