Siderurgia Y Fundición

PRODUCCION DE HIERRO Y ACERO

* PRODUCCION DE ARRABIO EN UN ALTO HORNO: la mayoría del hierro se extrae de los minerales de hierro en altos hornos de gran tamaño. En el alto horno, el monóxido de carbono obtenido a partir del coque (carbón) actúa como un agente reductor para reducir los óxidos de hierro (principalmente Fe2O3) para producir arrabio bruto que contiene aproximadamente un 4% decarbono junto con algunas impurezas, de acuerdo con la relación característica :

Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
El arrabio del alto horno se transfiere normalmente en estado líquido a un horno de fabricación de acero.

* FABRICACION DE ACERO Y PROCESADO DE LAS FORMAS PRINCIPALES DE PRODUCCIÓN DE ACERO: Los aceros ordinarios al carbono son esencialmente aleaciones de hierro y carbonocon contenido de hasta aproximadamente un 1.2% de carbono. Sin embargo, la mayoría de los aceros contienen menos de un 0.5% de carbono. La mayoría del acero se obtiene mediante oxidación del carbón y otras impurezas del arrabio hasta que el contenido de carbono del hierro se reduce al nivel requerido.
El proceso más utilizado habitualmente para convertir el arrabio en acero es el soplado conoxigeno y medio básico. En este proceso, el arrabio y hasta un 30% de chatarra de acero se cargan en un convertidor en forma de túnel revestido de material refractario, en el que se inserta una bala de oxigeno. El oxigeno puro de la bala reacciona con el arrabio liquido para formar oxido de hierro. Seguidamente, el carbono del acero reacciona con el oxido de hierro para formar monóxido de carbono:FeO + C Fe + CO

Inmediatamente antes del comienzo de la reacción con oxigeno, se adicionan en cantidades controladas fundentes formadores de escoria, principalmente cal. En este proceso el contenido en carbono del acero se puede reducir drásticamente en aproximadamente 22 minutos, al tiempo que se consigue una reducción en la concentración de impurezas (como azufre y fosforo).
Elacero fundido procedente del convertidor se vierte, bien en moldes estacionarios o de modo continuo, en grandes bloques rectangulares de los que se cortan periódicamente grandes secciones. Hoy, aproximadamente el 63% del acero crudo producido en Estados Unidos se moldea de modo continuo y ese porcentaje se espera que se incremente en los próximos años.
Después de la colada, los lingotes secalientan en un horno de termodifusión y se laminan en caliente en planchas o bloques rectangulares, palanquillas y tochos o palancones.mas tarde, las planchas se laminan en frio y en caliente hasta obtener laminas y chapas de acero. Las palanquillas se laminan en frio y en caliente para obtener barras, varillas y alambres; mientras que los tochos o palancones son laminados en formas tales como vigas yraíles.

* DAGRAMA DE FASE CARBURO DE HIERRO-HIERRO: en el diagrama de fases Fe-Fe3C se muestran las fases presentes en las aleaciones hierro-carbono enfriadas muy lentamente, a varias temperaturas y composiciones de hierro con porcentajes de carbono de hasta el 6.67%.
* Fases solidas :

1. Ferrita (α): Esta fase es una solución solida intersticial de carbono en la red cristalina delhierro BCC. El carbono solo es ligeramente soluble en la ferrita, por lo que alcanza una solubilidad máxima en estado sólido del 0.02% a 723˚C. La solubilidad del carbono en la ferrita α disminuye a un 0.005% a 0˚C.
2. Austenita (γ): La solución solida intersticial de carbono en hierro se denomina Austenita. Tiene una estructura cristalina FCC y mucha mayor solubilidad en estado sólido parael carbono que la ferrita. La máxima solubilidad en estado sólido del carbono en la Austenita es del 2.08% a 1.148˚C y disminuye a un 0.8% a 723˚C.
3. Cementita (Fe3C): es el compuesto intermetalico Fe3C. tiene límites despreciables de solubilidad y una composición del 6.67% en carbono y 93.3% en hierro. Es un compuesto duro y quebradizo.
4. Ferrita (δ): La solución solida intersticial de...