fdabricacion de acero

Materiales Metálicos – 2do. Ingeniería Mecánica

FABRICACION DE ACERO

Ing. Víctor Gómez
U. T. N
Facultad Regional Tucumán

OBTENCION DE ACEROS
Acero: Se denomina acero a la aleación Hierro / Carbono que tiene un contenido de C de hasta 2,1%, exclusive.
Fundamentos de la fabricación: Se fundamenta en la reducción de C, hasta obtener valores por debajo de
2,1%.
► Aceros Obtenidos alestado sólido
Los métodos para la obtención de aceros en Hornos de Pudelar y al Crisol, fueron los primeros que se aplicaron
a este fin. Tenían una producción de unos 4.000 Kg. de acero por día. Estos métodos ya no se utilizan. Solo en
el caso del horno a crisol, llega todavía utilizarse para conseguir un acero muy especial, pero en poca cantidad.
► Aceros obtenidos por procedimiento al aire oal Convertidor
Convertidor Bessemer (1865)|
1.Recipiente
2. Cavidad interior
3. Entrada de aire 4. Caja de cierre
5. Toma de aire
6. Mecanismo basculante
7. Boca
El convertidor estaba revestido por refractario tipo
silicoso, por eso, al convertidor Bessemer se lo
conoce, como proceso ácido. Exteriormente, está
construido por chapas de acero y posee una
forma similar a la de una pera.Este procedimiento
no emplea combustible. Se basa en el insuflado
de aire a temperatura ambiente y a una presión =
2,5 kg./cm². EL O del aire reacciona con los
elementos termógenos a reducir que contiene el
arrabio. Estas reacciones, producen el calor
necesario para la conversión del arrabio en acero.
Se alcanza temperaturas de unos 1.700 ℃.
Emplea arrabio de una temperatura de 1.300 a1.500 ℃, de carácter ácido, con un contenido en silicio entre 2 a
2,5% (Elevado % de silicio) y un contenido en fósforo inferior a 0,08% (Bajo % de P), debido a que el refractario
es de carácter ácido. Un arrabio con alto % de P deteriora al refractario del convertidor, a su vez, este
procedimiento no permite eliminar P ya que debe agregarse Oca y al ser este básico, destruiría el
revestimiento.En 1.879, fue Thomas quién descubrió la manera de tratar los arrabios que contenían demasiado
P, para ser tratados en el proceso ácido, de esta manera, tenemos:

PROCESOS ACIDO Y BASICO
► Convertidor Bessemer: Con revestimiento refractario ácido en base a sílice.
► Convertidor Thomas: Con revestimiento refractario básico en base a calcio y magnesio.
Carga p/ Bessemer
C = 3,5 a 4 %
Si = 1,2a 2 %

Carga p/ Thomas
Elementos
termógenos

Mn = 1,5 a 3 %

C=3a4%
Si = 0,4 a 0,7 %
Mn = 1,5 a 2 %

S = 0,005 %

Elementos

S = 0,03 a 1 %

P = 0,005 %

nocivos

P = 1,7 a 2,2 %

En ambos casos, se utiliza un aparato llamado Mezclador que tiene la finalidad de homogeneizar las cargas
de arrabio, provenientes de diferentes AH, manteniendo la temperatura y con posibilidadde agregar
elemento químicos para correcciones.
Fases del convertidor Bessemer
1era Etapa. Oxidación y escorificación: Duración ~ 5 min.
2 da Etapa. Oxidación del C (descarburación): Duración ~ 8 min.
3era Etapa. Colado de escoria y agregados: Duración ~ 4 min.
Etapa:
1era Etapa El aire insuflado, atraviesa la masa líquida, EL O comienza oxidando al
Si y al Mn y termina por el C. Primerose oxida el Fe.
(Exoté
Fe + ½ O ₂ ⇛ FeO + 64 Kcal. (Exotérmica)
Este FeO, reacciona con el Si y el Mn:
Si + 2 FeO ⇛ SiO ₂ + 2 Fe + 66 Kcal.
Kcal.
Mn + FeO ⇛ MnO + Fe + 26 Kcal
El SiO ₂ y el MnO, pasan a la escoria, que sobrenadan en forma de silicatos.
SiO ₂ + FeO ⇛ SiO ₃ Fe + 6 Kcal.
SiO ₂ + MnO ⇛ SiO ₃ Mn + 8 Kcal.
Si la cantidad de sílice SiO ₂ por la oxidación del Si contenido en elarrabio no es
suficiente, pasa a la escoria la sílice del revestimiento del convertidor. Estas
reacciones levantan la temperatura del baño y se pasa a la segunda etapa.
Etapa:
2 da Etapa Dada la alta temperatura del baño, comienza a quemarse el C.
Kcal.
C + FeO ⇛ CO + Fe – 35 Kcal Así se elimina el C. Este proceso se realiza con
absorción de calor.

(Continuación Bessemer) El CO que se...