1. Separata N_ 01 Presente y Futuro de La Siderurgia

7/26/2019 1. Separata N_ 01 Presente y Futuro de La Siderurgia

1/12

111

EPARATA N01

PRESENTE Y FUTURO INDUSTRIA SIDERRGICA

CUR O IDERURGIA I FECHA

INDICE DE CONTENIDO

1. 0 INTRODUCCIN A LA A IGNATURA.

1. 2 DEFINICIN, FINALIDAD Y ANTEC EDENT E .

1.3 PRE ENTE Y FUTURO DE LA INDU TRIA IDERRGICA.

1.4 MATERIA PRIMA PROCE O IDERRGICO . PRODUCTO . UBPRODUCTO .

DE ARROLLO

1 . IN TR OD UC CI N .

i!"#"$i% &P'%()% *i!"+"$i%-

IDERURGIA: Ciencia y tcnica del beneficio, extraccin y produccin del hierro y del acero .

IDERURGIA INTEGRAL. Es aquella que partiendo de la extraccin del hierro sigue la secuenciadel Alto horno conversin, metalurgia secundaria, llega a la obtencin mediante colada continua oconvencional del acero.

IDERURGIA NO INTEGRALEs la fabricacin de acero a partir de chatarra, ferroaleaciones y, enalgunos casos, arrabio. Para transformar la chatarra en acero es necesario fundirla en hornosespeciales. os hornos modernos del siglo !" son los #EA y hornos de induccin.

Hi*)/" i% ! '% !)%'#"$i% !' i!""/ En la prehistoria, el hierro se obten$a directamente delmineral, reducindolo en hornos ba%os mediante carbn vegetal. El metal se obten$a en estado

pastoso, y la escoria deb$a eliminarse en la for%a. En la antig&edad y hasta la edad media, elprocedimiento de obtencin del hierro continu siendo fundamentalmente el mismo' se utili(aba loshornos de cuba, la for%a catalana y los hornos ba%os. En el siglo )*+ aparecieron los primeros hornoscontinuos para la produccin de fundicin l$quida, que pueden considerarse los antecesores de losmodernos altos hornos. El gran consumo de carbn vegetal en los procedimientos metalrgicos, queda-aba considerablemente la rique(a forestal, hi(o que los gobiernos de muchos pa$ses impusieranmedidas restrictivas a su uso. Entonces el carbn vegetal fue sustituido por el carbn mineral, y,

posteriormente, cuando se conoci su destilacin, por el coque, "/0. A finales del siglo )+***, elprocedimiento del pudelado permiti la fabricacin de hierro puro. En el siglo )), este procedimientoha sido sustituido gradualmente por los modernos procedimientos de fabricacin de acero.

El hierro es una sustancia relativamente abundante en el Per1 sin embargo, sus depsitos no fueronexplotados en la poca incaica, ni durante la Colonia. a explotacin de hierro en el Per se inicia en"20/ con los traba%os emprendidos en el depsito 3arcona. A la fecha es la nica mina de hierro en

produccin, con un promedio anual, en el per$odo "245 6 "2!, del orden de "7 millones detoneladas mtricas

E' "/!*/ ! )"%(*/"%i( !' i(!"%' ! i!""/ /i!(5% !*! *# !6)"%i( !( '%*

i(%*.

M$. ING. METALURGI TA CIP N 144417 NICANOR MANUEL 8EGA PEREDA


2/12

222

El hierro se encuentra presente en la naturale(a en forma de xidos,hematita89e!:/; y la magnetita89e/7oethita 9e8:#;#!: carbonatos,?ideritao carbonatode hierro 89eC:/; silicatos83g, 9e;!?i:< y sulfuros.Pirita 9e?!, 3ar@asita 9e?!

os ms utili(ados por la siderurgia son los xidos, hidrxidosycarbonatos.

Estos minerales se encuentran combinados en rocas, las cuales contienen elementos indeseadosdenominados gangas. Parte de la gangapuede ser separada del mineral de hierro antes de su env$o

a la siderurgia, existiendo principalmente dos mtodos de separacin'

I%()%i( consiste en hacer pasar las rocas por un cilindro imantado de modo queaquellas que contengan mineral de hierro se adhieran al cilindro y caigan separadas de lasotras rocas, que precipitan en un sector aparte. El inconveniente de este proceso reside enque la mayor$a de las reservas de minerales de hierro se encuentran en forma de hematita, lacual no es magntica.

!%"%i( /" !(*i%se sumergen todas las rocas en agua, la cual tiene una densidad

intermedia entre la ganga y el mineral de hierro. El inconveniente de este mtodo es que elmineral se humedece siendo esto per%udicial en el proceso siderrgico.

Bna ve( reali(ada la separacin, el mineral de hierro es llevado a la planta siderrgica dondeser procesado para convertirlo primeramente en arrabioy posteriormente en acero.

1.1 DEFINICIN, FINALIDAD Y ANTECEDENTE

?e denomina siderurgia al con%unto de operaciones mediante las cuales se obtiene un metal ferroso.El proceso abarca desde la extraccin del mineral de hierro hasta su posterior transformacin enacero con una presentacin comercial determinada.

entro de la siderurgia existen dos tipos, la siderurgia integral y la siderurgia no integral.

PRODUCCIN DEL ACEROActualmente la produccin de acero se canali(a por los siguientesmtodos'

SIDERURGIA INTEGRAL Con%unto de operaciones que permite obtener un primer productodenominado arrabio a partir de los minerales de hierro siguiendo las secuencias del Alto #orno,conversin, metalurgia secundaria llega mediante la CoCo o convencional al acero.

L% %!"9% !':)"i%

Parte de la chatarra o prerreducidos como materia prima fundamental, usa el

#.E. y la metalurgia secundaria para obtener el acero. 3s o menos el //D de la produccinmundial se produce de esta manera.

?e denomina acer$a a una planta industrial dedicada exclusivamente a la produccin y elaboracinde acero partiendo de otro acero o de hierro.

Bna planta integral tiene todas las instalaciones necesarias para la produccin de acero endiferentes formatos.

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93xidohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93xidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hematitahttp://es.wikipedia.org/wiki/Hematitahttp://es.wikipedia.org/wiki/Magnetitahttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3xidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Carbonatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Carbonatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sideritahttp://es.wikipedia.org/wiki/Silicatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sulfurohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sulfurohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93xidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3xidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Carbonatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Carbonatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Gangahttp://es.wikipedia.org/wiki/Arrabiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Acerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hematitahttp://es.wikipedia.org/wiki/Magnetitahttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3xidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Carbonatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sideritahttp://es.wikipedia.org/wiki/Silicatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sulfurohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93xidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3xidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Carbonatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Gangahttp://es.wikipedia.org/wiki/Arrabiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Acerohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93xido


3/12

333

H/"(/* ! /;#!

obtener carbn coque y gas. CARBN DE COQUE: Para obtenerlo se reali(a uncoqui(ado en las bater$as de hornos de coque. Consiste en calentar la hulla triturada a "777C enausencia de aire 8Pirolisis;. As$ se eliminan sustancias voltiles 8impure(as; y se obtiene el carbnde coque con un 27D de Carbono. Fste luego es rociado con agua porque prende espontneamenteal contacto con :xigeno. Antes ser introducido en el horno alto es calentado a "!77C durante !


4/12

444

proceso de colada continua puede me%orarse la calidad del acero mediante adiciones como, pore%emplo, aluminio, para que las impure(as IflotenJ y salgan al final de la colada pudindose cortar elfinal del ltimo lingote que contiene las impure(as. a colada clsica pasa por una fase intermediaque vierte el acero l$quido en lingoteras cuadradas o rectangulares 8petacas; segn sea el acero sedestine a producir perfiles o chapas. Estos lingotes deben ser recalentados en hornos antes de serlaminados en trenes desbastadores para obtener bloques cuadrados 8blooms; para laminar perfiles o

planos rectangulares 8slabs; para laminar chapas planas o en bobinas pesadas.

ebido al coste de energ$a y a los esfuer(os estructurales asociados con el calentamiento y coladasde un alto horno, estas instalaciones primarias deben operar en campa-as de produccin continuade varios a-os de duracin. *ncluso durante periodos de ca$da de la demanda de acero no es posiblede%ar que un alto horno se enfr$e, aun cuando son posibles ciertos a%ustes de la produccin.

as siderrgicas integrales son rentables con una capacidad de produccin superior a los !.777.777de toneladasanuales y sus productos finales son, generalmente, grandes secciones estructurales,chapapesada, redondos pesados, rieles de ferrocarril y, en algunos casos, palanquillas y tuber$a

pesada.

Bn grave inconveniente ambiental asociado a las siderrgicas integrales es la contaminacin

producida por sus hornos de coque,elemento esencial para la reduccin del mineral de hierro en elalto horno.

Por otra parte, con el fin de reducir costes de produccin las plantas integrales pueden tenerinstalaciones complementarias caracter$sticas de las acer$as especiali(adas' hornos elctricos,coladas continuas, trenes de laminacin comerciales o laminacin en fr$o.

a capacidad mundial de produccin de acero en plantas integrales est cerca de la demandaglobal, as$ la competencia entre productores hace que slo sean viables los ms eficaces. ?inembargo, debido al alto nivel de empleo de estas instalaciones, los gobiernos a menudo las ayudanfinancieramente antes de correr el riesgo de enfrentarse a miles de parados. Estas medidas llevan,

internacionalmente, a acusaciones de prcticas comerciales incorrectas 8dumping; y a conflictosentre pa$ses.

EL CUB*LOTE.#a sido un horno muy empleado para la obtencin de hierro de segunda fusin, peroen la actualidad ya casi no se emplea. ?u materia prima es la chatarra y, algunas veces, arrabio delalto horno.

FINALIDAD DE LA IDERURGIA

. a finalidad de la siderurgia es producir arrabio de excelentecalidad para producir acero. Por tanto a *ndustria ?iderrgicainvolucra todos aquellos procesosdestinados a la manufactura de elementos de Acero, desde la trasformacin del mineral de #ierroyKo Chatarra hasta la comerciali(acin de los elementos por ella producida, la *ndustria ?iderrgica

se identifica con un alto horno para que la produccin de #ierro a partir del mineral de #ierro, seaeconmicamente rentable, porque requiere un volumen importante de produccin para amorti(ar lainversin en vista de que la competencia en la fabricacin de #ierro es muy re-ida especialmente

por las altas producciones que tiene pa$ses como Lapn, EB, Musia y Alemania, entre otros, ya quedesafortunadamente este tipo de hornos son muy costosos y requieren de una inversin inicial muyfuerte, por lo cual el mane%o del proyecto dentro del esquema financiero debe ser muy meticuloso.+Q#, ti"o de reactor es el Alto Horno& c#antas "aradas tiene al a-o .mantenimiento/ ( "or)#e& )#, ti"o dee "ersonal deeseleccionarse0

El alto %orno no "#ede "arar "or lo c#al se "ro$rama s# mantenimiento& #s#almente demanera an#al& mientras tanto deer1 !#ncionar las 23 %oras al da d#rante los 456 das al a-o&

http://es.wikipedia.org/wiki/Alto_hornohttp://es.wikipedia.org/wiki/Toneladahttp://es.wikipedia.org/wiki/Chapahttp://es.wikipedia.org/wiki/Riel_(transporte)http://es.wikipedia.org/wiki/Ferrocarrilhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ferrocarrilhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tuber%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Coquehttp://es.wikipedia.org/wiki/Coquehttp://www.andecsa.com/http://es.wikipedia.org/wiki/Alto_hornohttp://es.wikipedia.org/wiki/Toneladahttp://es.wikipedia.org/wiki/Chapahttp://es.wikipedia.org/wiki/Riel_(transporte)http://es.wikipedia.org/wiki/Ferrocarrilhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tuber%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Coquehttp://www.andecsa.com/


5/12

555

deido a la cantidad de carn )#e se re)#iere "ara lle7arlo a la tem"erat#ra de o"eracins#ele ser m#( $rande& ( el tiem"o re)#erido "ara dic%o e!ecto tami,n es $rande8No debe de%arse a un lado la cuidadosa seleccin del personal porque en este tipo de industrias esusual encontrar 9artesanos de la 9undicin los cuales ms que una capacitacin formal requierenamplia experiencia y gran entrenamiento.?i se requiera fabricar Hierroa partir de Chatarra no se requiere un alto horno, basta traba%ar con%ornos de ind#ccin o los llamados c#iloteslos mismos que funcionan en base de los mismosde los primeros pero en tama-os ms mane%ables.

En el futuro, la industria siderrgica puede ser determinada por procesos de ba%o costo de operaciny capital1 pudiendo ser las dos principales rutas para la produccin del acero, el recicla%e de chatarray la reduccin de mineral virgen.

La alta con!iailidad ( el a;o "recio del mineral de %ierro son los !actores )#e %an lle7ado adesarrollar EL *A EN EL estin de la Planta ?iderrgica de Chimbote6=O>E=A, que ten$a como ob%etivo utili(ar el mineral de hierro de 3arcona, el carbn mineral de laregin del ?anta y el potencial hidroenergtico del r$o ?anta. ?e inauguraron sus instalaciones el !"de abril de "205. Posteriormente, fue denominada Empresa ?iderrgica del Per ?.A.6?*EMPEMB.

#ab$an trascurrido 0< a-os entre el descubrimiento del mineral de hierro en 3arcona hasta que sefabric por primera ve( acero con mineral de hierro peruano.


6/12

666

7,7/!2D respectivamente, cifras que lo ubican en una posicin muy modesta dentro del contextointernacional.

El consumo per cpita de acero en el Per es poco ms de 07 @g, bastante ba%o comparado conalgunos pa$ses de la regin, que superan los "77 @g. Consecuentemente, sus !5 millones dehabitantes necesitaron ms de un milln y medio de toneladas de productos siderrgicos parasatisfacer sus necesidades, los cuales fueron cubiertos parcialmente por la industria nacional,debindose importar ms de 77 mil toneladas.

RECUR O NATURALE Y CHATARRA

as alternativas para proyectar el desarrollo de la industria siderrgica y de la fundicin de hierro enel pa$s debern tomar en cuenta la realidad nacional en cuanto a mercado, recursos minerales yenergticos.Existen importantes yacimientos de mineral de hierro, el de 3arcona en explotacin y varios otrosya prospectados, que tienen un potencial que garanti(a el suministro para el desarrollo de laindustria siderrgica.

os recursos hidroenergticos en potencial son abundantes, aunque la capacidad de generacinde las centrales elctricas instaladas no se abastecen para satisfacer la demanda y se tiene querecurrir a combustibles fsiles para operar las plantas trmicas para completar la carga necesaria

para atender las necesidades actuales.

En cuanto a hidrocarburos, las reservas probadas de petrleo son muy limitadas y no deben sertomadas en cuenta para proyectos siderrgicos. as reservas de gas natural parecen ser suficientesen el pla(o de 07 a-os.

En cuanto a termo reductores, disponemos de antracita en yacimientos andinos de losdepartamentos de Ancash y a ibertad, principalmente, los que pueden ser utili(ados en Red#ccin

Directa de minerales de %ierro& c#ilotes ( es "roale )#e en !orma "arcial o total se "#eda #tili'ar en altos%ornos. ?on escasos los yacimientos de carbn bituminoso, por lo que no debe ser consideradocomo recurso en potencial, mientras no se descubran yacimientos con dimensiones y calidad aptos

para uso siderrgico.

a disponibilidad de chatarra es muy limitada para la operacin de las plantas siderrgicas y para lasfundiciones instaladas en el pa$s, las que encontrarn por esta ra(n una barrera infranqueable parasu desarrollo, si es que no cuentan el suministro de carga metlica para sus hornos.


7/12

777

#asta algunos a-os atrs, la utili(acin de carbn vegetal para fines siderrgicos estuvo endeclinacin, con tendencia a desaparecer en las plantas siderrgicas integradas y con futurosolamente en las plantas de produccin de arrabio independientes.

Es a partir del a-o !774 que se cristali(aron importantes proyectos en el Hrasil que han originadouna inflexin en la curva de consumo de este insumo.

as circunstancias que han motivado el cambio interesan a empresarios, universidades y

autoridades del pa$s, porque en el Per existen las condiciones para instalar altos hornos a carbnvegetal porque hay dficit de acero, escase( de chatarra y la necesidad de reforestar grandesextensiones de tierras improductivas en la costa y sierra.

a explotacin de bosques ba%o condiciones ambientales es un buen negocio por el retorno seguro amediano y largo pla(o y por el beneficio en pro del medio ambiente.

1.2 PRE ENTE Y FUTURO DE LA INDU TRIA IDERRGICA EN EL PER

A pesar de que usualmente se le trata como tal, el acero no es un metal qu$micamente hablando,sino una aleacin entre un metal 8hierro; y un metaloide 8carbono; que mantiene las caracter$sticas

metlicas del primero e incorpora propiedades notablemente me%oradas en funcin a la adicin delsegundo y de otros elementos metlicos y no metlicos. e esta forma, el trmino acero en realidadse aplica a un con%unto muy numeroso de aleaciones metlicas 8dependiendo de la adicin de otroselementos como el nitrgeno, hidrgeno, boro, ox$geno, cromo, n$quel, titanio, manganeso, vanadio,cobre, entre otros; que adquieren as$ diferentes propiedades de resistencia y maleabilidad, enfuncin de los mltiples usos y aplicaciones que se demanden.El mercado siderrgico en el Per tiene una considerable importancia, tomando en cuenta quesatisface muchas de las necesidades de insumos para el mantenimiento y reposicin de los bienesde capital que utili(an las industrias locales, as$ como para el proceso productivo de los bienes deconsumo que stas fabrican. e esta forma, la produccin de la industria siderrgica localrepresenta el /D del PH* del sector manufacturero, el cual a su ve( equivale al "


8/12

888

D8a *ndustria de 3ateriales de Construccin.6 a construccinde viviendas requiere de una seriede productos que deben fabricarse previamente, como son' el cemento, el yeso, el ladrillo, laslosetas y mosaicos, los artefactos sanitarios.

PROCESO DE PRODUCCIN

El aceroes una aleacin de hierro y carbono. ?e produce en un proceso de dos fases. Primero elmineral de hierro es reducido o fundido con coqueypiedra cali(a, produciendo hierro fundido que es

moldeado como arrabioo conducido a la siguiente fase como hierro fundido. a segunda fase, la deacer$a, tiene por ob%etivo reducir el alto contenido de carbono introducido al fundir el mineral yeliminar las impure(as tales como a(ufrey fsforo, al mismo tiempo que algunos elementos comomanganeso, n$quel, cromoo vanadioson a-adidos en forma de ferro6aleaciones para producir el tipode acero demandado.

En las instalaciones de colada y laminacin se convierte el acero bruto fundido en lingotes o enlaminados1 desbastes cuadrados, planos y posteriormente en perfiles o chapas, laminadas encaliente o en fr$o.

MINERAL DE HIERRO PARA LA INTRODUCCIN A EL A.H.

3*NEMA E #*EMM:' 9ormado principalmente por xidos de hierro hematita el ms importante. Elmineral es molido hasta formar granos de "7 mm como mximo, se introduce en la planta desinteri(acin %unto con coque a ms de "!77 C y da como resultado el sinter.

El mineral de hierro se extrae de minas. A pesar de la abundancia de mineral de hierro en lanaturale(a, solo se aprovechan dos tipos en la industria' los idos ( el caronato. Normalmente,el mineral, no se encuentra en estado puro, sino combinado con otros elementos qu$micos. e estemodo se requieren una serie de procesos para la separacin de la $an$a8parte despreciable; ymena8parte til;.

El primer tratamiento al que se debe someter el mineral de hierro, una ve( extra$do, consiste en unatrituracin y molienda con el fin de adoptar un tama-o que permita una me%or seleccin.Posteriormente se reali(a la separacin de la ganga mediante ma$netismo& !lotacin& tami'ado&etc. 9inalmente una ve( separada la mena se proceder a su clasificacin, siendo el mtodo msempleado el que la clasifica por su aspecto. Gabla "'

3ineral Nombre Clasificacin

Proporcin enhierro del

mineral puro8D;

Caracter$sticas

xidos3agnetita

9e/:

1. Separata N_ 01 Presente y Futuro de La Siderurgia

Documents

Transcript of 1. Separata N_ 01 Presente y Futuro de La Siderurgia