AFINO DEL ACERO •
CAROLINA MENDEZ ALVARADO
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DANIEL OVIEDO CARO
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GUADALUPE DELGADO REYES
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GABRIEL MORALES RODRIGUEZ
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LUIS E. GONZALEZ VAZQUEZ
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RICARDO MARTINEZ VALERIO
PROFESOR: JOSE MANUEL
INTRODUCCION Desde comienzos de la época victoriana, los métodos de afinación del acero ha sido de gran importancia, anteriormente anteriormente se utilizaba el carbón mineral que usualmente contiene sustancias volátiles indeseables para la fabricación del arrabio lo que llevo a la necesidad de buscar métodos de afino de estas sustancias para tener una mejor calidad en el acero, En la actualidad el acero juega un papel muy importante para la industria de la construcción, la industria medica, entre otras aplicaciones tecnológicas o comunes comunes por las que es necesario conocer todos estos procesos.
Cualquiera que sea el proceso de obtención del acero, siempre trae consigo la presencia de impurezas, gases, incrustaciones y segregaciones que hacen necesario la implementación implem entación de procesos de refinación posterior, comúnmente conocidos como “afino” del acero.
Afino: proceso de descarburización y eliminación de impurezas al que se somete el arrabio (hierro de primera fundición con alto porcentaje de carbono) para la obtención del acero.
Las principales materias primas son: La cal, la chatarra, el coque metálica, la fluorita, los pelets de hierro, y el arrabio liquido traído dilectamente del alto horno. Fe--------------93% C---------------3% (mayor) P---------------1% S---------------1% Y otros--------4%
EL AFINO DEL ACERO SE LLEV LLEVA A ACABO POR MEDIO DE
HORNO MARTINSIEMENS O DE HOGAR ABIERTO
CUBILOTE
CONVERTIDOR U HORNO BASICO DE OXIGENACION
HORNO BOF
HORNO ELECTRICO
AFINO EN CONVERTIDOR U HORNO BÁSICO DE OXÍGENO BESSEMER También conocido como de SOPLO Consiste en quemar por medio de oxígeno tanto las impurezas (fósforo, azufre) como el exceso de carbono del arrabio líquido, además de aprovechar el calor de la oxidación como fuente de energía para la fusión. Los problemas de estos convertidores es que producen óxido de hierro y nitrógeno por lo que los aceros obtenidos son de calidad media, aptos para elaborar tubos, chapas, perfiles laminados, alambre.
Un flujo de aire se inyecta por la parte inferior del horno para que elimine gran parte del carbono y otras impurezas del arrabio por oxidación. El oxígeno reacciona con las impurezas del arrabio produciendo escoria que sube y flota en la superficie del acero líquido.
AFINO EN HORNO MARTINMARTIN-SIEMENS O DE HOGAR ABIERTO ABIERTO
Son hornos de gas que funden en su interior a 1 800ºC lingotes de arrabio solidificado y chatarra. Al alcanzar dicha temperatura t emperatura se destruyen todas las impurezas y se consiguen aceros de calidad aptos para fabricar piezas de maquinaria
El horno es un recipiente rectangular con puertas para combustible y gases en ambos extremos. •
Estas puertas deben dirigir los gases hacia abajo, hacia la carga o baño del metal. •
La llama y los gases calientes pasan por encima del baño y salen por el extremo opuesto del horno. •
Los gases de la combustión atraviesan uno o dos regeneradores antes de perderse en la la chimenea; chimenea; se colocan colocan calderas después de los regeneradores para recuperar el calor •
HORNO PARA AFINACION BOF
Consiste en una olla de acero recubierta en su interior con material refractario del tipo básico, por ejemplo óxido de magnesio. La lanza se enfría con serpentines de agua, interiores para evitar que se funda. La carga y la descarga de la olla se hacen también por la parte superior y por eso la olla está montada en ejes rotatorios.
El horno se inclina desde su posición vertical y se carga la cal, la fluorita, la chatarra metálica (cerca de un 25%) y luego con arrabio calienta traídos directamente del alto horno.
Después de ser devuelto a su posición vertical, se hace descender hacia la carga una lanza de oxígeno (refrigerada por agua) y se fuerza sobre ella un flujo de oxígeno puro a alta velocidad durante 20 minutos. Este actúa como fuente de calor y para la oxidación d las impurezas.
El oxigeno se combina con el carbono formando dióxido de carbono (CO2). y el carbono debe estar menor al 2%. La cal elimina el fósforo, el azufre y otros elementos no deseados contenido en el arrabio.
Una vez eliminados todas las impurezas contenido en el arrabio es transformado en “ACERO”.
AFINO EN HORNO ELÉCTRICO Estos hornos transforman la energía eléctrica en calor por lo que alcanzan temperaturas superiores a los anteriores. Al no generarse llama sólo se queman las impurezas y no el metal. Los aceros son de alta calidad o aleados. Los dos tipos de hornos eléctricos son: De arco y de inducción. Una vez afinado el acero se recoge en cuchara y vierte en lingoteras obteniendo lingotes de acero que tras calentarse en pozos de inmersión se forjarán o laminarán para obtener piezas comerciales.
HORNO ELECTRICO DE INDUCCION
En estos hornos el calentamiento calentamiento viene a causa de la corrientes inducidas en la masa metálica por una bobina, que circunda el crisol, alimentada por una corriente alterna. La bobina es constituida de muchos espirales de tubo de cobre refrigerado por agua , las corrientes inducidas se ponen en la periferia de la masa metálica y circulan en un estado anular de pequeño espesor. espesor. Este anillo constituye un espiral cerrado en corto circuito y funciona como el secundario de un transformador cuyo primario es la bobina exterior exterior.. El calentamiento de la masa metálica viene con rapidez ( se puede alcanzar temperaturas entre 2800 y 3000 o C).
PROCESO DE ARCO ELECTRICO El calor se genera, por la resistencia que la masa de hierro presenta al paso de la corriente. Se funde en un crisol de arcilla refractaria, hierro dulce de elevada pureza, con cantidades perfectamente medidas de fundición de hierro. La fuente de calor es un arco eléctrico continuo, que se forma entre los electrodos y el metal cargado . Existen normalmente tres electrodos de grafito, que pueden ser de hasta 750 mm (30 pulg) de diámetro y de 1.5 a 2.5 m (5 a 8 pies) de longitud. Su altura dentro del horno se puede ajustar en respuesta a la cantidad de metal presente y al desgaste de los electrodos.
En el horno eléctrico se introduce intro duce chatarra de acero y una pequeña cantidad de carbono y de cal a través del techo abierto. (Los hornos horn os eléctricos también también se pueden cargar con 100% de chatarra.) •
El techo se cierra y se bajan los electrodos. Se establece la conexión y dentro de un periodo de aproximadamente 2 horas, el metal se funde. •
La corriente entonces es desconectada, se elevan los electrodos, el horno es inclinado y el metal fundido es vaciado en una olla de traslado, que es un recipiente utilizado para la transferencia y vaciado del metal fundido. •
El cubilote es un horno cilíndrico con una altura de 10 m, recubierto de ladrillo refractario, en el cual se introducen capas alternadas de arrabio y de carbón de coque (tras encender con maderas) hasta sobrepasar la altura de las toberas. Una vez incandescente se añade el fundente y se inyecta aire por las toberas. El metal fundido cae en un crisol y cuando está lleno se abre la piquera y se recoge el metal en cucharas de colada para después verter en los moldes de fundición.
Las toberas son boquillas a través de las cuales pasa el aire al interior del horno desde la caja de viento.
AFINO POR MEDIO DE CUBILOTE
CONCLUSIONES Cada tipo de acero que se quiere realizar tiene diferentes condiciones por eso se utilizan diferentes métodos métodos de refinación, refinación, pero recientemente recientemente ha alcanzado gran difusión el proceso de horno eléctrico, ya sea de arco o de inducción. Con este proceso se s e obtienen productos de alta calidad. Los hornos eléctricos alcanzan fácilmente las 80 toneladas de arrabio y algunos las 200 toneladas, y permiten la utilización de acero homogéneo y bien desoxidado. Otra ventaja que presentan es la de fácil control de temperatura; así mismo alcanzan rápidamente temperaturas elevadas.
