Hierro

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Trabajo del Ing. Bozzolo

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Hierro

  1. 1. MATERIALES FERROSOS<br />Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  2. 2. MATERIALES FERROSOS<br />EL ALTO HORNO<br /><ul><li>Es un horno de cuba formado por dos troncos de cono desiguales unidos por sus bases mayores.
  3. 3. Parte interior de mampostería de ladrillos refractarios de 60-100 cm de espesor
  4. 4. Parte exterior revestida de plancha de acero reforzada con zunchos.</li></ul>Partes del alto horno: (de arriba abajo)<br />Tragante<br />Cuba<br />Vientre<br />Etalajes<br />Crisol<br />Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  5. 5. MATERIALES FERROSOS<br />Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  6. 6. MATERIALES FERROSOS<br />PROCESO DE OBTENCIÓN DEL ARRABIO<br /><ul><li>En la parte superior de la cuba se produce el secado, precalentamiento y deshidratación a Tª 200 – 450ºC
  7. 7. En la parte inferior de la cuba, es la zona dereducción 400 – 1200ºC
  8. 8. En los etalajes zonas de carburación y fusión 1800ºC
  9. 9. La ganga se ha combinado con el fundente formando la escoria que sale por la bigotera.
  10. 10. Por la piquera sale el arrabio</li></ul>Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  11. 11. MATERIALES FERROSOS<br />PRODUCTOS DEL ALTO HORNO<br /><ul><li>ARRABIO, producto principal del Alto Horno. 90-95% de hierro. Puede ser de dos tipos:</li></ul>Hematites, para piezas fundidas en molde<br />Básico, para fabricación de acero en convertidor soplado por oxígeno.<br /><ul><li>ESCORIA, material de desecho que sobrenada el arrabio en el crisol, por su menor densidad. Sus aplicaciones son:</li></ul>Áridos para hormigón<br />Aislantes térmicos<br />cementos<br />Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  12. 12. MATERIALES FERROSOS<br /><ul><li>MATERIALES FERROSOS, son aquellos cuyo constituyente principal es el hierro. Se pueden clasificar en:
  13. 13. HIERRO
  14. 14. ACEROS
  15. 15. FUNDICIONES
  16. 16. FERROALEACIONES.</li></ul>Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  17. 17. MATERIALES FERROSOS<br />PROCEDIMIENTOS DE OBTENCIÓN DEL ACERO<br />Para la obtención del acero se utilizan como materias primas el arrabio liquido del alto horno y la chatarra de acero.<br />Los convertidores son hornos de afino del acero, se diferencian en la forma y tipo de energía aportada, algunos conocidos son: <br /><ul><li>BESSEMER
  18. 18. SIEMENS- MARTIN
  19. 19. CONVERTIDOR LD</li></ul>Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  20. 20. MATERIALES FERROSOS<br />CONVERTIDOR BESSEMER (1856) <br /><ul><li> Permite descarburar la fundición gracias a una corriente de aire comprimido, soplada por el fondo, que atraviesa la masa de fundición líquida contenida en el convertidor.
  21. 21. El proceso se puede detener cerrando la entrada de aire.
  22. 22. Obtención de aceros de 0,10% a 0,70% de C a partir de fundiciones de 3 a 4.50 % de C.
  23. 23. No es necesario el uso de chatarra.
  24. 24. Bajo costo de instalación.
  25. 25. No se puede eliminar el azufre y el fosforo.
  26. 26. Se debe utilizar únicamente fundiciones de minerales puros.</li></ul>Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  27. 27. Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  28. 28. MATERIALES FERROSOS<br />CONVERTIDOR BESSEMER – FASES DE OPERACIÓN <br /><ul><li>Carga del horno.
  29. 29. Soplado y giro del convertidor.
  30. 30. Oxidación del silicio y del manganeso.
  31. 31. Oxidación del carbono.
  32. 32. Desoxidación y carburación del baño metálico.
  33. 33. Colada.
  34. 34. Inspección y reparación del horno.</li></ul>Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  35. 35. Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  36. 36. MATERIALES FERROSOS<br />PROCEDIMIENTO SIEMENS- MARTIN (1860)<br /><ul><li> Permite cargas de tipo sólido, líquido o mixto.
  37. 37. Permite distintos tipos de mezclas, luego se obtienen productos definidos.
  38. 38. La solera puede ser ácida, básica o neutra.
  39. 39. Según la proporción de gas-aire podemos tener una atmósfera oxidante (para quemar o descarburar), reductora (para eliminar el oxígeno) o neutra (para mantener la Tª).
  40. 40. Los gases del horno se les hace pasar por cámaras calentándolas; luego se invierte el sentido, hacía otras cámaras frías. La corriente gaseosa atraviesa el horno en un sentido y otro alternativamente.</li></ul>Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  41. 41. MATERIALES FERROSOS<br />LA CHATARRA<br /><ul><li> La chatarra de acero es otra materia utilizada para la fabricación de acero.
  42. 42. Conjunto de piezas, partes metálicas, etc., de acero, inservibles y sin ninguna utilidad industrial.
  43. 43. Puede ser: reciclada, de trasformación, de recuperación.</li></ul>Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  44. 44. MATERIALES FERROSOS<br />PROCEDIMIENTO SIEMENS- MARTIN ( FASES)<br /><ul><li>Calentamiento de la solera.
  45. 45. Carga de materias primas.
  46. 46. Fusión del baño.
  47. 47. Análisis del baño.
  48. 48. Colada. </li></ul>Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  49. 49. Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  50. 50. MATERIALES FERROSOS<br />PROCEDIMIENTO SIEMENS- MARTIN. (ACIDO)<br /><ul><li>No se elimina el fosforo (P) ni el azufre (S).
  51. 51. Reducción del C por:
  52. 52. Dilución: agregado de chatarra con bajo porcentaje de C y dilución en el baño.
  53. 53. Añadiendo minerales de Fe que ceden O al C y producen oxidación.
  54. 54. Combinación de los procesos anteriores.</li></ul>Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  55. 55. MATERIALES FERROSOS<br />PROCEDIMIENTO SIEMENS- MARTIN. (BASICO)<br /><ul><li>Permite la eliminación del P (fosforo) y del S (azufre) a través de la escoria.
  56. 56. Oxidación del Si, Fe y Mn.
  57. 57. El oxido de Mn no va a la escoria y cede O para oxidar el C.
  58. 58. El fosforo (P) se oxida en combinación con la cal. </li></ul>Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  59. 59. MATERIALES FERROSOS<br />CONVERTIDOR LD (1948)<br /><ul><li> El oxígeno se inyecta a alta presión (10-14 at.)a través de un tubo refrigerado (lanza).</li></ul>Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  60. 60. Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  61. 61. MATERIALES FERROSOS<br />CONVERTIDOR LD – FASES DE OPERACIÓN.<br /><ul><li>Carga del convertidor con chatarra y arrabio.
  62. 62. Inyección de oxígeno ( O) a través de la lanza.
  63. 63. Oxidación del silicio (Si) y el manganeso (Mn).
  64. 64. Oxidación del carbono (C) y el fosforo (P).
  65. 65. Interrupción de la inyección de oxígeno (luego de 20 min.) y análisis del baño y escoria.
  66. 66. Colada.</li></ul>Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  67. 67. Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />
  68. 68. MATERIALES FERROSOS<br />EN RESUMEN….<br /><ul><li> Los convertidores son hornos de refinación de fundición de hierro, para la obtención del acero.
  69. 69. Se pueden afinar distintos tipos de acero de acuerdo a especificaciones o normas, variando su dureza y resistencia con el contenido de C.
  70. 70. Materias primas: arrabio, chatarra, minerales, aleaciones.
  71. 71. Los niveles de producción estarán sujetos al volumen de los hornos convertidores y el tiempo empleado en el proceso de refinación del acero.
  72. 72. El acero se puede moldear, laminar o forjar. Obteniendo barras, chapas, caños estructurales, etc. </li></ul>Prof. Ing. Roberto Bozzolo<br />

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