Procesos de fabricacion. Los hornos de aceración se encargan de purificar el arrabio y la chatarra

[pic 3][pic 4][pic 1][pic 2]

[pic 5]

Introducción.

Dentro de esta primera unidad de procesos de fabricación observaremos el proceso y obtención del hierro y el acero en el cual deberemos conocer el origen de los metales, cuales son las diferencias entre un material ferroso y un no ferroso qué características tiene cada uno, analizaremos los altos hornos y su funcionamiento, conocer las características y propiedades de las materias primas de donde se extrae el arrabio y el acero de primera fusión, como se usa el arrabio dentro de un horno de aceración dependiendo sus características y propiedades así como conocer la función de los diferentes tipos de altos hornos y saber cuál es el acero que se obtiene de ellos.

Se conocerá el fin de estos métodos de tratamiento del acero comprendiendo el proceso por el cual sus llevados, también conoceremos la importancia de este material en la actualidad que tan utilizado es en nuestros tiempos y donde podemos emplear cada uno de los diferentes aceros que se producen ya que son producidos en diferentes formas y diferentes composiciones.

Desarrollo.

En el origen de los metales debemos de saber que el acero  no existe como tal en la naturaleza, este se obtiene atravez de diferentes procesos que se le realizan al hierro que este si se encuentra en la naturaleza pero con impurezas de las cuales se debe de separar y para después convertirlo en el material deseado.

Los metales se obtienen de los minerales que se encuentran en la corteza terrestre, existen muchos tipos de minerales y cada metal de obtiene de cierto mineral.

Del hierro podemos extraer diversos minerales como hematita, magnetita, siderita y limonita.

Aparte de conocer el origen de los metales debemos identificar los ferrosos que son aquellos que contienen hierro en su composición y los no ferrosos son los que no contienen hierro, las características de metales ferrosos son que poseen una atracción magnética y tiene una gran resistencia a la tracción, ya que pueden llevar a una gran cantidad de tensión, sin embargo lo que los distingue principalmente de los materiales no ferrosos por lo general es que tienen pesos más ligeros, puntos de fusión más altos y son, básicamente, resistentes a la corrosión, ya sea de naturaleza atmosférica o química.

Los altos hornos son cápsulas cilíndricas de acero de 30 m de alto forradas con un material no metálico y resistente al calor, como asbesto o ladrillos refractarios.

Su funcionamiento consiste en  un proceso llamado reducción. Para realizarlo es necesario un elemento reductor que sea más afín con el oxígeno y que lo separe del hierro, y el carbono es el elemento químico que cumple los requisitos. El carbono, en su forma industrial de coque, se mezcla con el mineral, con cuyo oxígeno se combina, transformándose, primero en monóxido de carbono y luego en dióxido carbónico. En este proceso de reducción el mineral se va empobreciendo en oxígeno hasta transformarse en hierro esponjoso. Si el proceso continúa, elevando la temperatura, el hierro esponjoso se carbura y funde, transformándose en arrabio. Este proceso de obtención de hierro en forma de arrabio en estado líquido a temperaturas superiores a 1500º C que se desarrolla en el horno alto.

Los hornos de aceración se encargan de purificar el arrabio y la chatarra.

El horno Siemens-Martin tiene la ventaja de eliminar el fósforo, producir composiciones de acero más exactas y utilizar chatarra, lo cual es cada vez más útil dada la importancia que ha alcanzado el reciclaje. El horno eléctrico emplea grandes electrodos de grafito para producir un arco de gran intensidad que funde la carga, La ventaja de este horno se fundamenta en que es mucho más sencillo mantener y controlar en su interior la atmósfera ya sea oxidante o reductora. El fósforo se puede eliminar con una escoria oxidante y el azufre con escoria reductora.

El BOF (más ampliamente usado) o Convertidor Básico a Oxigeno es el más común. Los procesos de aceración se realizan mediante  inyección de oxígeno puro en lugar de aire; este método permite la producción de grandes toneladas de acero con bajo contenido de nitrógeno.

Las materias primas para la producción del arrabio son 3 principalmente.

Mineral de hierro puro que está compuesto de impurezas y minerales que no son útiles por lo que hay que tratarlo de 4 diferentes formas

Mecánicos (cribado, triturado y molienda)

De separación (hidrodinámicos, por flotación o por arrastre) para concentrar la mena.

Térmicos (calcinación y tostación) para facilitar reducciones (reacciones químicas) posteriores y eliminar impurezas volátiles.

De aglomeración (briqueteado, nodulación, siterización y pelletización) para aglomerar los finos y evitar el bloqueo de los intersticios o huecos en el interior de los altos hornos.

El Coque siderúrgico que se utiliza como un combustible sólido compuesto en un 90-95% de carbono y funciones son:

...