obtencion de abarrio y acero

UNIDAD lll
Producción de Arrabio (Hierro de Primera Fusión) y Proceso de
Aceración.
1º. Concepto de metalurgia
Metalurgia:
Es la rama de la química que se encarga del estudio de los metales y sus aleaciones. El
estudio de sus propiedades, de su manufactura y de sus aplicaciones.
1.1 Metalurgia extractiva:
Es la rama de la metalurgia que estudia la extracción y el beneficio de losminerales de la
corteza terrestre y la producción de metales a partir de ellos.
1.2 Metalurgia de Procesos:
Es la rama de la metalurgia que se encarga del estudio de la tecnología para alear,
conformar y tratar térmicamente los metales.
1.3 Metalurgia Física:
Es la parte de la metalurgia que se encarga del estudio de las estructuras cristalinas de los
metales y aleaciones y sus efectos en laspropiedades mecánicas.
2º. Producción de Arrabio o Hierro Fundido de Primera Fusión.
2.1 Minerales de Hierro:
Los minerales de hierro de mayor calidad son los óxidos conocidos como magnetita
(Fe3O4) y hematita (Fe2O3), los cuales tienen cantidades de hasta un 70% de metal de
hierro. Los principales países productores de mineral de hierro son: Rusia, Australia,
USA, Canadá, Brasil, India, Francia,Sudáfrica, Suecia, Venezuela y Mauritania.
2.2 Proceso de beneficio del mineral:
Si el mineral posee un bajo contenido de impurezas, principalmente fósforo y azufre,
puede ser utilizado para carga directa al alto horno, requiriendo solo de molienda y
concentración. Si por el contrario, el contenido de impurezas es relativamente alto,
además de la molienda y concentración, se requiere de unproceso químico de
peletización donde se reducen significativamente dichas impurezas. Durante la
peletización, el mineral es preparado en forma de partículas redondeadas de
aproximadamente 3 cms. de diámetro. Estas esferas se les llama pellets o aglomerados,
las cuales se fabrican a partir de partículas finas de minerales naturales, mezclado con
diversos aglomerantes y aditivos, como sonpolvos de coque, caliza y dolomita como
fundentes y otros. Los cuales son horneados a alta temperatura para que tengan la
resistencia mecánica necesaria, para evitar que se desmoronen, durante la manipulación y
la introducción al alto horno o al horno de reducción directa.

2.3 Combustibles:
El combustible principal es el coque metalúrgico, el cual se obtiene de la destilación del
carbónmineral. El coque realiza dos funciones; proporciona el calor necesario para
alcanzar las temperaturas del proceso, asi como proporcionar el gas reductor (CO), para
la reducción del mineral de hierro. Se utilizan además, combustibles gaseosos que
enriquecen el aire caliente que se inyecta por el fondo.
2.4 Fundentes:
La caliza CaCO3 y la dolomita CaMg(CO3)2, son los fundentes principales del altohorno.
La función del fundente es reaccionar con las impurezas principales como la alúmina
(Al2O3) y la sílice (SiO2), para formar una escoria de bajo punto de fusión. La escoria es
más liviana que el hierro fundido y flota sobre la superficie del hierro fundido en el fondo
del horno. La composición de la escoria se ajusta para eliminar el fósforo y el azufre en el
hierro.
3º. Procesos parala producción de hierro fundido de primera fusión o arrabio.
3.1 Alto horno.
El alto horno es un horno de aproximadamente 60 mts. de altura y 8 mts. de diámetro. La
capacidad de producción oscila entre 1000 a 5000 toneladas de arrabio cada 24 horas. Se
produce durante los 365 días del año.
La materia prima, mineral, coque y piedra caliza, se lleva a la parte superior del horno
mediante untransportador inclinado de vagones y se vuelca en la tolva del sistema de
doble campana para atrapar los gases. Al mismo tiempo se inyecta aire precalentado a
través de toberas cerca de la base del horno. En orden de reducir el consumo de coque y
para incrementar la eficiencia del horno, se añade combustible gaseoso al aire caliente.
La carga total necesaria para producir una tonelada de...