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 ESCUELA DE INGENIERIA INDUSTRIAL
CURSO DE INGENIERIA DE MATERIALES
SIDERURGIA Y PROCESOS DE CONFORMACION
Resumen de las presentaciones

1. SIDERURGIA

1.1 ALTO HORNO
Los minerales se separan en el alto horno de sus gangas y mediante reducción con carbono se liberan de su oxigeno y se convierten en arrabio.
Elalto horno está constituido por dos cuerpos huecos de forma troncocónica colocados uno sobre otro y construidos de obra de albañilería que se mantiene sujeta dentro de una envolvente de acero. Sus partes principales son el soporte u obra, el etalaje, el vientre, la cuba y el tragante (Fig.). Tiene una altura de 30 a 80 m.; su diámetro máximo es de 10 a 14 m. la obra de albañilería está atravesadapor canales de refrigeración (refrigeración por agua) y es soportada por un armazón de acero. Por la parte superior termina el alto horno con la plataforma de carga y el cierre campaniforme del tragante. Alrededor de la parte más ancha del alto horno va dispuesta la conducción de viento en forma anular de la cual salen las toberas que van al interior del horno.
El alto horno se cargaalternativamente con una mezcla de minerales y fundentes, así como con coque. Un montacargas inclinado lleva esos materiales al tragante. A cada alto horno le están adscritos hasta cuatro calentadores del viento que funcionan alternativamente, ya sea para calentamiento de la obra de albañilería mediante combustión del gas tragante (colocado a gas), ya sea para calentamiento del viento para el alto horno(colocado a viento). Las adiciones de fundentes (principalmente cal en forma de piedra caliza) fluidifican los componentes térreos, difícilmente fusibles, de los minerales y de las cenizas del combustible, convirtiéndolos en escoria. Frecuentemente se carga el alto horno con fundentes molidos y sinterizados, sin más adiciones. Al insuflar el aire caliente por las toberas se quema el coque. El gascaliente producido sube a través de la carga del horno hacia el tragante. En las capas superiores se substrae a los materiales la humedad, el anhídrido carbónico y en parte también el azufre. Los óxidos de hierro que quedan bajan al hueco que ha quedado libre en la combustión del coque. Esos óxidos de hierro fuertemente calentados se reducen por acción del gas ascendente, que contiene mucho del gasreductor monóxido de carbono (CO), y del coque incandescente; es decir que le es substraído el oxígeno. El hueco que queda libre absorbe ahora carbono, se fluidifica, baja y se deposita en la obra. La escoria fundida flota sobre el hierro por causa de su menor densidad. Al mismo tiempo las escorias absorben una parte importante del azufre del mineral y del coque, que de otro modo se hubiera combinadocon el hierro. La escoria fluye generalmente de modo continuado por la reguera de escorias correspondiente. El hierro reunido en la obra, llamado arrabio o arrabio, se sangra cada 3 a 4 horas por la piquera o agujero para la sangría. El arrabio fundido, según sea su composición, se cuela formando lingotes sólidos que sirven como materia prima en las unidades de fundición o se hace llegar a enormescucharas en depósitos rodantes, en los cuales es transportado en estado líquido a las acererías.

1.2 TRATAMIENTO DEL ARRABIO PARA CONVERTIRLO EN ACERO
El arrabio tiene un elevado contenido de óxido de carbono (4 a 5%). Por el contrario el contenido de carbono del acero sin alear se halla por debajo del 1,5%. Además, el arrabio contiene impurezas no deseables o excesivas del silicio, manganeso,azufre y fósforo. Con la transformación del arrabio en acero baja fuertemente su contenido de carbono y los componentes secundarios no deseables son casi totalmente eliminados. Esta transformación del arrabio en acero se llama “afino”. Existen varios procedimientos de afino.

1.2.1 Procedimientos Bessemer y Thomas
En estos procedimientos se reduce el contenido de carbono en el arrabio, mediante...