Berciano Tremps 01

1

Monografías sobre Tecnología del Acero. Parte II

METALURGIA SECUNDARIA
Jose Luis Enríquez Berciano
Enrique Tremps Guerra

Monografías sobre Tecnología del Acero. Parte II
METALURGIA SECUNDARIA
José Luis Enríquez Berciano
Dr. en Ciencias Químicas
Enrique Tremps Guerra
Dr. Ingeniero de Minas
Profesores de la Universidad Politécnica de Madrid
noviembre de 2007

2

Índice general
1.INTRODUCCIÓN
1.1. Antecedentes históricos . . . . . . . .
1.2. Siderurgia moderna . . . . . . . . . .
1.3. Desventajas de la acería clásica . . .
1.4. Objetivos y ventajas de la Metalurgia

.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.

7
. 7
. 8
. 10
. 11

2. PROCESOS DE METALURGIA SECUNDARIA
2.1. Procesos vacío sin aportación térmica . . . . . . . . . . .
2.1.1. Desgasificación en vacío(Vacuum Degassing, VD)
2.1.2. Circulación del acero . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2. Procesos vacío con aportación térmica adicional . . . . .
2.2.1. Caldeo eléctrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.2. Caldeo por oxígeno . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3. Procesos atmosféricos sin aportación térmica . . . . . . .
2.4. Procesos atmosféricos con aportación térmica adicional .
2.4.1.Caldeo eléctrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4.2. Caldeo por oxígeno . . . . . . . . . . . . . . . . .

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

. . . . . . .
. . . . . . .
. . . . . . .
Secundaria

.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.

13
14
14
14
14
14
15
15
16
16
16

3. EXIGENCIAS, PROCESOSY APLICACIONES
17
3.1. Cuadro general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.2. Aplicaciones específicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4. EL DESGASIFICADO Y SUS IMPLICACIONES
4.1. Gases en los aceros . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2. El hidrógeno en los aceros . . . . . . . . . . . . . .
4.3. Eliminación de hidrógeno . . . . . . . . . . .. . . .
4.4. El nitrógeno en los aceros . . . . . . . . . . . . . .
4.5. Eliminación del nitrógeno . . . . . . . . . . . . . .
4.6. El oxígeno en los aceros . . . . . . . . . . . . . . .
4.6.1. Condiciones de equilibrio . . . . . . . . . . .
4.6.2. Influencia de la temperatura . . . . . . . . .
4.6.3. Eliminación del oxígeno . . . . . . . . . . .
4.7. Desulfuración . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .
4.8. Modificación de inclusiones . . . . . . . . . . . . . .
4.8.1. Control de óxidos . . . . . . . . . . . . . . .
4.8.2. Efecto del calcio en los aceros . . . . . . . .
4.8.3. Control de forma de sulfuros . . . . . . . . .
3

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
..
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

23
23
24
25
26
27
27
28
29
30
43
51
51
51
52

4

ÍNDICE GENERAL

5. PROCESOS VACÍO SIN APORTACIÓN TÉRMICA
5.1. Desgasificación estática en cuchara (Vacuum Degassing VD) . . .
5.2. Desgasificación en chorro (Bochümer Verein AG, BV) . . . . . . .
5.3. Elevaciónintermitente (Dortmund-Hörder Hüttenunion AG, DH)
5.3.1. Descripción del equipo DH . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.2. Operación del equipo DH . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.3. Ventajas e inconvenientes del proceso DH . . . . . . . . .
5.4. Elevación y recirculación (Ruhrstahl-Heräus AG, RH) . . . . . . .
5.4.1. Descripción del equipo RH . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4.2. Operacióndel equipo RH . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4.3. Posibilidades metalúrgicas del reactor RH . . . . . . . . .
5.4.4. Fabricación de acero dulce al vacío . . . . . . . . . . . . .
5.5. Mezclado pulsatorio (Pulsating Mixing, PM) . . . . . . . . . . .
6. PROCESOS VACÍO CON APORTACIÓN TÉRMICA
6.1. Proceso ASEA-SKF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1.1. Descripción general . . . . ....