• ACERO:
El acero puede definirse como: "Material "Material en el que el hierro hier ro es predominante y cuyo contenido en carbono es, generalmente, inferior al 2%, conteniendo además otros elementos en diversas proporciones. Aunque un limitado número de aceros puede tener contenidos en carbono superiores al 2% este es el límite habitual que separa el acero de la fundición". EL ACERO • EL PAPEL DEL CARBONO EN EL ACERO
kg/m³.. • Su densidad media es de 7850 kg/m³ • En función de la temperatura el acero se puede contraer, dilatar o
fundir.. fundir • Es un mater ial muy tenaz, especialmente en alguna de las
aleaciones usadas para fabricar herramientas herramientas.. dúctil.. • Relativamente dúctil maleable.. • Es maleable • Posee una alta conductividad térmica. • Se puede soldar con facilidad.
• MINERAL DE HIERRO:
• CARBÓN El carbón o carbón mineral es una roca sedimentaria, muy rica en carbono y con cantidades variables de otros elementos, principalmente hidrógeno, azufre, oxígeno y nitrógeno, utilizado como combustible fósil principalmente, en la industria de la siderurgia es usado como fuente de gas CO para reducir los óxidos de hierro a hierro metálico y provee el carbono necesario para la producción del arrabio.
• FUNDENTES En la industria de la siderurgia se utiliza como fundente en el alto horno. El fundente en general es una sustancia que agregamos a los procesos de reducción y/o de fusión de metales para obtener condiciones físicas y químicas favorables.
• CHATARRA La chatarra es el conjunto de trozos de metal de desecho, principalmente hierro. La chatarra de hierro se utiliza en la producción de acero, y cubre un 40% de las necesidades mundiales.
• ACEROS DE BAJO, MEDIO Y ALTO CARBONO los
aceros de bajo carbono tienen menos del 0,25% de carbono en su aleación. Ellos son fácilmente deformables, cortables, mecanizables y soldables; en una palabra, son muy "trabajables".
Los
aceros de medio carbono, entre 0,25% y 0,6%, se emplean cuando se desea obtener mayor resistencia, pues siguen manteniendo un buen comportamiento dúctil aunque su soldadura ya requiere cuidados especiales. Con estos aceros se hacen piezas para maquinarias como ejes y engranajes.
Los
aceros de alto carbono, entre 0,6% y 1,2%, son de muy alta resistencia, pero su fragilidad ya es notoria y son difíciles de soldar. Muchas herramientas son de acero de alto carbono: picos, palas, hachas, martillos, cinceles, sierras, etc. Los rieles de ferrocarril también se fabrican con aceros de ese tipo.
• A ceros al carbono: El 90% de los aceros son aceros al carbono. Estos aceros contienen una cantidad diversa de carbono, menos de un 1,65% de manganeso, un 0,6% de silicio y un 0,6% de cobre.
• Aceros de baja aleación ultra resistentes: Es la familia de aceros más reciente de las cinco. Estos aceros son más baratos que los aceros convencionales debido a que contienen menor cantidad de materiales costosos de aleación.
• Aceros inoxidables: Estos aceros contienen cromo, níquel, y otros elementos de aleación que los mantiene brillantes y resistentes a la oxidación. Algunos aceros inoxidables son muy duros y otros muy resistentes, manteniendo esa resistencia durante mucho tiempo a temperaturas extremas.
• Aceros de herramientas: Estos aceros se emplean para fabricar herramientas y cabezales de corte y modelado de máquinas. Contiene wolframio, molibdeno y otros elementos de aleación que le proporcionan una alta resistencia, dureza y durabilidad.
Actualmente hay dos métodos de fabricación del acero: 1. Ruta convencional de la siderurgia integral (horno alto + acería LD) 2. Ruta del horno eléctrico de arco (HEA)+Reducción directa (DRI)
PROCESO SIDERURGICO INTEGRAL
“Ruta integrada” 75-80% de “metal fundido” (arrabio)
del alto horno 20-25% de chatarra reciclada
64% de la producción global de acero
HORNO DE ARCO ELÉCTRICO
“Ruta de refusión” 100% de chatarra reciclada, arrabio sólido o hierro de reducción directa
33% de la producción global de acero
PR OCE SO S IDER UR GICO INTEG R AL HOR NO DE AR CO ELE CTR ICO
E L ALTO HOR NO El alto horno es la instalación industrial dónde se transforma o trabaja el mineral de hierro. Un alto horno típico está formado por una cápsula cilíndrica de acero de unos 30 m de alto forrada con un material no metálico y resistente al calor, como asbesto o ladrillos refractarios. La parte inferior del horno está dotada de varias aberturas tubulares llamadas toberas, por donde se fuerza el paso del aire que enciende el coque. Cerca del fondo se encuentra un orificio por el que fluye el arrabio cuando se vacía el alto horno. Encima de ese orificio, pero debajo de las toberas, hay otro agujero para retirar la escoria. La parte superior del horno contiene respiraderos para los gases de escape, y un par de tolvas redondas, cerradas por válvulas en forma de campana, por las que se introduce el mineral de hierro, el coque y la caliza. Una vez obtenido el acero líquido, se puede introducir en distintos tipos de coladura para obtener unos materiales determinados: la colada convencional, de la que se obtienen productos acabados; la colada continua, de la que se obtienen trenes de laminación y, finalmente, la colada sobre lingoteras, de la que lógicamente se obtienen lingotes.
E S TR UCTUR A PR INCIPA L La principal estructura de un alto horno consta de un blindaje vertical cilíndrico de chapa de acero grueso, revestido en la parte interior con ladrillos refractarios. La capa refractaria es enfriada por componentes metálicos refrigerados por agua llamados placas de enfriamiento, interpuestas entre el blindaje y los ladrillos refractarios El cuerpo del horno está compuesto por:
la cuba, que se ensancha en forma de cono desde la parte superior el vientre, que es un cilindro derecho el etalaje, que se achica en forma de cono hacia el fondo y se ubica inmediatamente debajo del vientre, y el crisol, en el fondo del horno.
• Tragante: lugar donde entra toda la carga –mineral, combustible y fundente‐.
Tiene un
dispositivo para evitar que se escapen los gases a la atmósfera: cuando cae la carga sobre la campana superior, sobrepasada un valor del peso, se abre cayendo la carga sobre la campana inferior que se abre, luego de cerrarse la superior . Nunca se abren las
dos campanas simultáneamente. La carga llega mediante cintas transportadoras o
vagonetas llamadas “Skip”. • Cuba: Tiene forma tronco‐cónica invertido. Es aquí donde se efectúan las primeras reacciones químicas. El aumento de sección se da porque la carga aumenta de volumen, el mineral al reducirse se transforma en una “esponja” de hierro. • E talaje: Es la zona más caliente del Alto Horno. El hierro del mineral termina de fundirse y la ganga de escorificarse. Toda la columna de carga está sostenida por el coque incandescente. El fundente y el mineral ya no existen como tales y la escoria, como el metal está en estado líquido, cae hacia el crisol por los espacios que deja libre la carga del coque incandescente. El calor es recibido por convección de los gases, pero más que nada por radiación debido a las altas temperaturas.
• Vientre: Es la parte más ancha, donde se empalman los conos superior e inferior. • Crisol: recipiente del fondo revestido con grafito (carbono amorfo). En el mismo se deposita al fondo el metal fundido (arrabio) que sobrenada la escoria. Mediante separación por diferencias de densidad. • densidad escoria = 2,5 a 3 kg/dm3 • densidad arrabio = 5,5 a 6,8 kg/dm3
PRODUCCION DE ARRABIO • Para la producción de 1kg de Fe crudo(hierro de arrabio) se requiere: 2
Kg de mena de Fe
1
Kg de coque
0.3
Kg de piedra caliza
1.5
Kg de aire
CARGA DEL ALTO HORNO El horno se mantiene lleno con cargas de capas alternadas de mineral, fundente y coque. La naturaleza de la carga debe ser tal que permita el paso de los gases ascendentes a través de ella, o sea,
debe
tener
una
granulometría
uniforme
adecuada, no muy gruesa ni muy fina, ya que los polvos son arrastrados con los gases .
PROCESOS QUIMICOS EN EL ALTO HORNO El alto horno es un equipo en contracorriente en donde se sopla aire desde el fondo y asciende en contra de la carga descendente de mineral de hierro, coque y caliza. En la base del horno, la oxidación del coque a CO calienta el gas ascendente a aproximadamente 2000ºC. El horno tiene que cumplir dos funciones:
• La remoción del oxígeno del mineral de hierro, que se logra debido a la reacción química entre los óxidos de hierro y el carbón (coque) que produce monóxido de carbono, dióxido de carbono y hierro. • La segunda función es que el proceso debe procurar una buena separación del metal producido de la ganga contenida en el mineral, esto se logra fundiendo la carga lo que permite que la diferencia de densidades separe las impurezas en una capa de escoria que flota sobre la fase metálica líquida.
• El alto horno se puede dividir estructuralmente en tres zonas donde ocurren distintas reacciones. Las mayores temperaturas se obtienen en el crisol en frente de las toberas donde el oxígeno contenido en el aire de soplado reacciona con el coque dando una temperatura local de 2000ºC. Fuera de la zona de combustión la temperatura cae alcanzando 1600ºC en el centro. Esto es más que suficiente para fundir el metal y la escoria mediante transferencia de calor a la carga. Inmediatamente después del sangrado el metal y la escoria fundidos se extienden hacia el fondo del crisol. En un tiempo intermedio el líquido se mueve entre la zona de toberas y el fondo del crisol. Todo el mineral que desciende esta fundido, pero una columna de coque se extiende bajo la superficie superior de la escoria y posiblemente al fondo del horno. •
• Sobre el crisol está un cono truncado invertido llamado etalaje y sobre este está la cuba. La temperatura disminuye suave y uniformemente ante el aumento de la altura desde 1100º C en la zona de toberas hasta 800º C en la mitad de la cuba. En este punto la temperatura cae rápidamente hasta los 500 a 600º C y entonces continua descendiendo a menor velocidad, alcanzando los 200 a 250º C en la parte superior del horno. • Los gases calientes de la zona de combustión ascienden a través del horno en contracorriente con la carga descendente, y una gran parte de este calor sensible en la fase gaseosa es transferido a la carga. La altura de la cuba es necesaria para obtener una máxima recuperación térmica del gas e idealmente, la altura del horno debería ser tal que el gas salga a la temperatura atmosférica
• La reducción del mineral se inicia tan pronto entra al horno. Este se reduce por etapas, primero de Fe2O3 a Fe3O4 y luego de Fe3O4 a FeO para terminar como metal. Cuando el mineral alcanza el nivel correspondiente a 750º C, el óxido se redujo a una esponja metálica de hierro. La caliza se descompone a aproximadamente 800º C, con un buen consumo de calor (-41 Kcal). El reductor principal es el gas CO. FeO + CO
Fe + CO2 + 4 Kcal
• El dióxido de carbono producido en cada una de estas reacciones puede reaccionar con el carbono del coque y producir más monóxido de carbono de acuerdo a la ecuación:
• Los enormes ventiladores que aseguran el tiro forzado a través de la carga de coque y mineral, suministran por las toberas el aire necesario para la combustión del coque. El carbono se quema, sin complicación, ya que existen dos compuestos oxigenados del carbono, el CO (monóxido de carbono) y el CO2 (anhídrido carbónico o dióxido de carbono). Estos gases, a todas temperaturas comprendidas entre 300 y 1000 º C, están presentes o en equilibrio con el carbono sólido, o sea, estrictamente la ecuación 6 se debe escribir :
• Sin embargo, si la temperatura es suficientemente alta y la concentración de CO2 es suficientemente grande, se lleva a cabo la reacción reversa. Fe + CO2
FeO + CO
Y el Fe es Re oxidado por el CO2. Para prevenir esto, se quema un exceso de carbono en el A.H. para tener presente siempre un exceso de CO. Entonces la reacción general de la reducción del mineral de hierro es del tipo: FeO(S) + 4 CO(g) = Fe(s) + CO2(g) + 3CO(g)
• El arrabio y la escoria gotean juntos a través de coque y se acumulan en el crisol donde se separan por densidad. La densidad del arrabio es mayor que la de la escoria, por lo cual las gotas de arrabio se sumergirán a través de la escoria líquida y bajo óptimas condiciones de contacto metal-escoria los elementos reducidos pasan al arrabio y los elementos oxidados se disuelven en la escoria. El arrabio disuelve C, Si, Mn, S y P y la escoria retiene CaO, CaS, SiO2, Al2O3, MgO y algo de MnO. El azufre en forma de FeS es soluble en el hierro, pero como CaS se disuelve en la escoria, algo de S queda en el arrabio.
El
horno es “sangrado” periódicamente, 4 a 5 veces en 24 horas y se obtienen
entre 200 y 250 t de arrabio para un horno de 1000 t/día. El arrabio es vaciado en los moldes que producen lingotillos o transferido directamente en una “cuchara” a la sección de las instalaciones donde se produce la Fabricación de Acero.
REACCIONES QUIMICAS
R E A CC IONES QUIMICAS
ZONA I
ZONA 2
ZONA 3
ZONA 4
LOS OBJETIVOS DEL PROCESO DE REFINO SON: • Descarburación del arrabio (reducción de su contenido en carbono por oxidación) • Oxidación de los elementos perjudiciales que pasarán a la escoria (reducción del contenido en silicio, manganeso, fósforo,.) • Desoxidación (reducción del contenido de oxígeno por efecto del ferrosilicioy/o aluminio, es decir el calmado del acero) • Ajuste de composición y temperatura a los niveles requeridos. Optimización de la temperatura del acero, para que cualquier otro tratamiento previo a la colada pueda realizarse con el mínimo recalentamiento o enfriamiento del acero.
Existen distintos tipos de hornos para obtener acero: • Convertidor LD • Convertidor Bessemer y Thomas (antiguo) • Horno Siemens Martín (antiguo) • Hornos eléctricos
CONVE R TIDOR LD(B OF) • Este proceso, surgido en 1952, prácticamente desplazó a los de Bessemer - Thomas y Siemens Martín. • En los procesos previos se oxidaba el baño metálico con oxígeno del aire, y de los óxidos de la chatarra. • El proceso LD se caracteriza porque emplea convertidores de revestimiento básico cerrados por debajo, con una lanza vertical que se introduce por la boca del convertidor y por la que se inyecta oxígeno puro a velocidad supersónica sobre la superficie de la fundición que se va a afinar .
• El convertidor es un recipiente de acero
revestido interiormente de refractario de carácter básico (magnesia o dolomía), sostenido por un robusto anillo de acero equipado con muñones, cuyo eje es accionado por un sistema basculante o de volcado. Puede girar para el vaciado del acero y de la escoria producidos. • El volumen interno del recipiente es de 7 a
12 veces mayor que el volumen del acero a procesar, para que quede confinada en su interior la mayor parte de las proyecciones de metal arrastradas por la inyección de oxigeno conjuntamente con la escoria dilatada durante el proceso de espumado.
• En el procedimiento LD se realiza el afino del arrabio mediante la inyección de un
chorro de oxígeno puro a gran velocidad (a una presión de 12 atm.) mediante una lanza refrigerada, que se introduce por la boca del convertidor .
MATERIAS PRIMAS ALIMENTADAS AL CONVERTIDOR
E TAPA S PR INCIPALE S DE L PROCESO
R E FINO DEL AR R AB IO E N LOS CONVERTIDORES • El problema del arrabio es poseer un exceso de impurezas, tales como C, Si, S y P que lo vuelven frágil y poco adecuado para su uso. Es necesario un tratamiento posterior, llamado afino, para eliminar esas impurezas y también para incorporar ciertos elementos beneficiosos que le otorgan propiedades especiales. Algunos son: Cr, Ni, V, Mo, Co, etc. • Las materias primas para fabricar acero son arrabio y chatarra, además hay que agregar : ferroaleaciones que contengan los elementos de aleación nombrados, fundentes, y aire u oxígeno puro. Este último es para lograr reacciones de oxidación, como la siguiente: C+1/2 O2
CO2
Justamente, esta reacción, demuestra cómo se elimina el exceso de carbono,
de modo similar se elimina Si, Mn, Mg, etc.
REACCIONES EN EL CONVERTIDOR LD
• El El oxígeno oxígeno debe debe tener tener presión suficiente presión suficiente para para atravesar atravesar la capa la capa superficial superficial de escoria de escoria.. Se Se suele usar 10 bar y el consumo es de de aprox. aprox. 75 kg de oxíge oxí geno no po porr ton tonela elada da de ace acero ro.. La in inye yecc cció ión n se re real aliz iza a a un una a al altu tura ra comprendida entre comprendida entre 1 1 y y 2 2 m m sobre sobre la la superficie superficie del del metal metal líquido líquido.. • De De esta esta forma se se logró bajar logró bajar el el nitrógeno a un un contenido contenido entre entre 0,0020 y 0.0050 0050 % %,, con con lo lo cual cual aumentaba aumentaba su su ductilidad ductilidad y y la la facilidad facilidad de de embutición embutición demandada por demandada por la industria la industria automotriz automotriz para para fabricar fabricar carrocerías. carrocerías.
• El El crisol crisol tiene tiene forma forma de de mate, mate, con con la la boca boca centrada centrada.. El El cuerpo cuerpo es es de de chapa chapa de acero de acero de de 30 30 a a 50 50 mm mm de de espesor espesor . Puede Puede girar girar 360º 360º. La La carga carga ocupa ocupa sólo sólo el 20 el 20 % % de de su su capacidad capacidad.. • Las Las temperaturas temperaturas son son del del orden orden de de 1 1..700 700 ºC ºC.. • Está revestido Está revestido con con ladrillos ladrillos refractarios básicos de de dolomita dolomita y magnesia, que sirven que sirven para para la la eliminación eliminación del del P P y y S S.. • Sus Sus capacidades capacidades están están entre entre 30 30 y y 300 300 toneladas, toneladas, la la operación operación dura, dura, según según el tamaño, el tamaño, entre entre 20 20 y y 45 45 minutos minutos..
R E VE S T IM IMIE IE NT NTO O S PA R A E L A LTO HORNO Refractarios • Se trata de ladrillos, polvos y preparados especiales usados para la construcción de paredes, bóvedas, revestimientos, conductos y demás accesorios de los hornos hornos.. Estos materiales deben soportar las altas las altas temperaturas temperaturas que que se se desarrollan desarrollan en en los los hornos, hornos, resistir resistir la acción la acción destructora destructora de de las las aleaciones y aleaciones y metales metales fundidos, fundidos, escorias escorias y y gases gases calientes calientes de de la la fabricación fabricación.. • Se Se llama llama refractarios refractarios a a materiales materiales que que resisten resisten sin sin ablandarse ablandarse a a las las altas altas temperaturas temperaturas.. • Se Se clasifican clasifican en en 3 3 grupos grupos según según el el tipo tipo de de óxido óxido contenido contenido:: • Ácidos : : sílice, sílice, sílico sílico aluminosos aluminosos (resisten (resisten las las mayores mayores temp temp.., 1700 1700ºC) ºC) • Básicos: dolomita dolomita (CaCO (CaCO3 3.MgCO MgCO3 3), ), magnesita magnesita,, cromo cromo magnesita magnesita (sirven (sirven para para minerales minerales con S) • Neutros: cromo cromo grafito grafito
A partir del año 1914, se fue imponiendo, dentro de la industria siderúrgica, el horno eléctrico como una de las alternativas más eficientes para la producción de acero. Así como en la acería BOF la temperatura del metal fundido se mantiene por la oxidación de los elementos disueltos en el arrabio, en el horno eléctrico se utiliza la energía eléctrica como instrumento de control térmico del proceso. La energía empleada para la fusión no es de origen químico sino que proviene de un arco eléctrico que se hace saltar entre unos electrodos, que se introducen por la parte superior del horno, y la chatarra cargada, en el caso de un horno de corriente alterna, y entre el electrodo superior, la chatarra y los electrodos inferiores en el caso de un horno de corriente continua .
PR OCE S O DE R E DUCC ION DIR E CTA • Se suele llamar reducción directa a todo proceso de reducción de los óxidos de hierro distinto del que se realiza en el alto horno. Esta definición se apoya en la evolución de la tecnología siderúrgica, pues con los procesos primitivos se obtenía un hierro pastoso, mezclado con escoria, muy poco carburado y susceptible de trabajarse directamente para convertirse en diversos objetos (hierro pudelado); mientras que al aparecer el alto horno, que produce el arrabio, fue necesario un procedimiento adicional de refino para eliminar la mayor parte del carbono absorbido por el hierro y convertirlo en una aleación forjable, el acero. De este modo, el proceso de reducción en el alto horno, por no conducir directamente al producto buscado, fue considerado indirecto. Otra definición consiste en considerar que la reducción directa engloba todos los procesos de reducción que se efectúan sin llegar a la fusión, llegando a un producto que recibe el nombre de pre-reducido o hierroesponja. El hierro esponja es también una ruta directa del mineral al acero, mientras que la vía pasando por arrabio se puede considerar como una “sobre-reducción”, ya que además de la reducción del mineral de hierro se produce la reducción adicional de otros óxidos (SiO2, MnO, etc.) y la carbonización del hierro, que exige luego un proceso contrario a la reducción, o sea, oxidación en la acería.
MATE R IA S PR IMA S La fabricación de acero mediante el Horno Eléctrico de Arco (HEA) se basa en la fusión de chatarras. Además de chatarra se emplean prerreducidos y, en ocasiones, algo de arrabio. Aunque no es lo habitual, en algunas acerías el porcentaje de arrabio puede llegar a alcanzar el 50 % de la carga. Selección
y manejo de la chatarra:
Existe una amplia gama de chatarras que se pueden emplear en el HEA. La chatarra ha de ser especial y cuidadosamente clasificada. Esta necesidad se acentúa en los hornos de arco que fabrican aceros aleados. Lo habitual es tener muchos depósitos de chatarra separados, para lograr la utilización máxima de elementos no oxidables (cobre, níquel, estaño, molibdeno y, parcialmente, cromo). Cuando sea posible se utilizará la opción de menor coste (normalmente chatarra pesada), siempre que la composición química se mantenga dentro de los requerimientos.
• Empleo de arrabio líquido Como es claro, el uso de fundición en la carga del horno eléctrico reduce el consumo de energía. Se puede emplear hasta un 40 % de arrabio líquido de contenido bajo en silicio, a costa de una alta erosión del refractario, causada por la prolongada inyección de oxígeno para “quitar” el carbono de la masa metálica. Se llega a un proceso casi mixto entre el de horno eléctrico de arco “puro” y el de convertidor LD. No obstante, no es conveniente que la proporción de arrabio supere un 30 % o 40 % del total de la carga, porque el soplado prolongado de oxigeno afecta fuertemente a los refractarios y, además, la cantidad de escoria generada es tanta que requiere de hasta dos o tres eliminaciones de escoria. Esto aumenta el tiempo del proceso de forma a veces prohibitivo.
• Empleo de prerr educidos En muchos hornos eléctricos, y cada vez en mayor proporción, se emplean como materia prima los prerreducidos o esponja de hierro, también llamados “hierro de reducción directa” (HRD). Se trata de una fuente de hierro de composición relativamente uniforme y prácticamente libre de elementos residuales. De cara a su empleo en el horno de arco eléctrico, los prerreducidos tienen las siguientes características: Forma pequeña y uniforme (pellets o briquetas), lo que los hace adecuados para la carga continua mediante algún alimentador mecánico. Contienen aproximadamente un 2 % de carbono, que actúa como fuente de energía adicional. El empleo de prerreducidos se utiliza cada vez más para diluir contaminantes presentes en la chatarra. El porcentaje adecuado en la carga esta entre un 30% y un 70 %.
• A DIC IO NE S Los elementos de aleación se añaden en el horno o durante la colada por varias razones: Para ajustar la composición final del acero Para desoxidar
el acero mediante su reacción con oxígeno y formando
óxidos que serán absorbidos por la escoria. Para ajustar
la composición de la escoria obteniendo una escoria más
efectiva en la desulfuración o la defosforación.
Como se ha descrito anteriormente, una amplia gama de materias primas es utilizada en el EAF. Cuando sea posible, la alternativa de costo más baja es elegida – generalmente una chatarra gruesa pesada – siempre que el material se mantenga dentro de los parámetros de composición química. En algunas partes del horno no se recomienda una chatarra gruesa; en cambio deberá utilizarse una chatarra fina más cara. La chatarra más fina es utilizada a fin de evitar problemas operativos en el horno, o bien, problemas prácticos en la manipulación de canastas cargadas de chatarra.
PR OCE S O DE OB TE NCION DE L HIE R R O E S PONJ A • La reducción directa, una vía alternativa de fabricación de hierro, ha sido desarrollada para superar algunas de estas dificultades de los altos hornos convencionales. DRI es fabricado con éxito en varias partes del mundo a través de gas natural o la tecnología basada en el carbón. El mineral de hierro se reduce en estado sólido a 800 a 1,050 ° C (1,470 a 1,920 ° F) ya sea mediante la reducción de gas (H2, CO) o carbón. Las inversiones y gastos de funcionamiento específicos de plantas de reducción directa son bajas en comparación con las plantas de acero integradas y son más adecuados para muchos países en desarrollo, donde los suministros de carbón de coque se limitan. • El proceso de reducción directa es energía eficiente, pero más competitivo con el Alto horno (BF) cuando se puede integrar con Horno de arco eléctrico (EAF) para aprovechar el calor latente producido por el producto DRI.
DIAGRAMA DE OBTENCION DE ACERO CON HORNO DE ARCO ELECTRICO
COLADA
El colado
del horno es iniciado por el operador cuando el proceso en el mismo ha
finalizado y la temperatura final ha sido lograda.
Existen
colada:
dos diseños comunes de hornos que poseen diferentes configuraciones de
1.Los hornos de colada excéntrica por el fondo (EBT)
2.Los hornos de piquera
LAMINACION Los principales efectos de la laminación en caliente son la eliminación de los defectos
de la estructura del lingote colado y la obtención de la forma, dimensiones y calidad superficial requerida de un producto.
La
primera operación de cualquier proceso de laminación en caliente es el
calentamiento de la pieza a la temperatura de deformación correcta. Durante el calentamiento y el laminado en caliente, se forma una cascarilla (capa de óxido) en la superficie de la pieza que debe ser eliminada sistemáticamente. El descascarillado puede realizarse mecánicamente (por aplastamiento durante una operación de trabajado en caliente) o por rociado con agua a alta presión.
Se pueden distinguir
los siguientes principales grupos de productos laminados en
caliente: productos planos
productos largos
tubos sin costura
productos
especializados tales como, ruedas, aros, barras con el perfil variado
periódicamente, etc.
LAMINACION DE PRODUCTOS SEMITERMINADOS Los productos
semi-terminados laminados en caliente son obtenidos a partir de
lingotes colados convencionales que poseen bordes redondeados, desviaciones dimensionales grandes y superficie irregular.
Los productos semi-terminados
son despuntados en ambos extremos y cortados a
medida con cizallas de despunte. Luego pueden ser enfriados al aire o cargados en un horno de recalentamiento para procesamiento posterior
LAMINACIÓN DE PRODUCTOS LARGOS Los productos largos
son laminados en caliente. Existen tres grupos de productos
largos laminados que están esquemáticamente representados en la siguiente figura.
