Unidad 4.1 Aceración
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Prof. Ruselkis Flores
Dpto. Ing. Metalrgica Seccin Siderurgia y Fundicin
ACERACIN: Historia y Evolucin de los procesos de Aceracin. Vas clsicas para la fabricacin de Acero lquido. Metalurgia Secundaria. Colada Continua.
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Fabricacin del Acero El Acero es una aleacin Hierro-Carbono con un contenido de carbono menor al 2%, con
presencia de elementos aleantes tales como: Mn, Si, Cr, Ni, V, Nb, Mb, etc, que le confieren
propiedades especificas para un uso particular.
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Fabricacin del Acero
Procesos para
obtencin de
Mineral de Hierro
Procesos para
obtencin de
Hierro Primario
Procesos para
obtencin de
Acero
Procesos de Reduccin Directa con
Reductores Slidos: SL/RN, KILN.
Slido
Lquido
Generar un producto (acero) de la ms alta
calidad, que cumpla con las especificaciones
qumicas y fsicas exigidas por el cliente.
Propsito
Procesos de Explotacin y Beneficio
Procesos de Reduccin Directa con
Reductores Gaseosos: MIDREX, FINMET,
HYL.
Procesos de Concentracin y Clasificacin
Alto Horno
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El hierro en estado puro no posee la resistencia y dureza necesarias para las
aplicaciones de uso comn. Sin embargo, cuando se combina con pequeas
cantidades de carbono se obtiene una aleacin denominada ACERO, cuyas
propiedades varan en funcin de su contenido en carbono y de otros elementos
en aleacin, tales como: el manganeso, el cromo, el silicio, entre otros.
La Aceracin es entonces "el proceso de fabricacin de acero liquido con
caractersticas qumicas y metalrgicas particulares a partir de unidades
metlicas" (arrabio, hrd, briquetas, chatarra, etc.).
El acero se puede obtener a partir de tres materias primas fundamentales:
a. El Arrabio, obtenido a partir de mineral en instalaciones de Alto Horno.
b. Las Chatarras Ferrosas.
c. HRD (Hierro Esponja y/o Briquetas), obtenido a partir de mineral
procesado en plantas de Reduccin Directa.
Fabricacin del Acero
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El Acero es una aleacin Hierro-Carbono con
un contenido de carbono menor al 2%, con
presencia de elementos aleantes tales como:
Mn, Si, Cr, Ni, V, Nb, Mb, etc, que le confieren
propiedades especificas para un uso particular.
Procesos de Aceracin
Hornos de Solera (Siemens-Martin).
Convertidores al Oxgeno (BOF).
Horno de Arco Elctrico (HAE).
Fabricacin del Acero
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Antecedentes de la Aceracin
El primer paso para lograr la transformacin masiva del Arrabio en Acero lo di el Ingls Henry
Bessemer en 1.856, quien desarroll el horno que lleva su nombre Convertidor Bessemer. La
idea de Bessemer era simple: eliminar las impurezas del arrabio liquido y reducir su
contenido de carbono mediante la inyeccin de aire.
Desarroll una especie de crisol, forrado de refractario de lnea cida
(SiO2), donde se inyectaba aire a alta presin soplado desde la parte
inferior, que a su paso a travs del arrabio liquido permita la oxidacin
del carbono, elevando la temperatura por encima del punto de fusin
del hierro y permitiendo reducir el contenido de Carbono de 4 o 5% a
0,5; en promedio.
Sin embargo, el procedimiento Bessemer solo poda utilizar mineral de hierro con bajos
contenidos de fsforo y azufre. El primer intento de Bessemer sirvi para demostrar que
los refractarios cidos entorpecen la eliminacin del fosforo del arrabio.
En 1.878 Sydney Thomas demostr que el convertidor Bessemer transformaba exitosamente el
arrabio en acero si la pared del horno se recubra con refractarios bsicos (MgO), dando paso al
Convertidor Thomas. Para eliminar el fosforo y la slice del arrabio, aadi trozos de piedra
caliza que reacciona con ambos para producir compuestos que flotaban en la escoria. Esta
experiencia dio paso al estudio y control de la naturaleza de la escoria.
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Antecedentes de la Aceracin
A finales del siglo XIX surgen los hornos Siemens-Martin, tambin conocidos como hornos de
solera abierta, estos se constituyen en un crisol de ladrillo plano y rectangular, que se cargan con
una mezcla de arrabio, chatarra, mineral de hierro y caliza. Desde el punto de vista qumico la
accin del horno consiste en reducir por oxidacin el contenido de carbono de la carga y
eliminar las impurezas mediante la formacin de escoria.
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Antecedentes de la Aceracin
A finales del siglo XIX surgen los hornos Siemens-Martin, tambin conocidos como hornos de
solera abierta, estos se constituyen en un crisol de ladrillo plano y rectangular, que se cargan con
una mezcla de arrabio, chatarra, mineral de hierro y caliza. Desde el punto de vista qumico la
accin del horno consiste en reducir por oxidacin el contenido de carbono de la carga y
eliminar las impurezas mediante la formacin de escoria.
Los hornos Siemens-Martin desde su aparicin dominaron la produccin de acero hasta que en
1948 en la ciudad de Linz, Austria, se empieza a utilizar el horno LD (Linz-Donawit), con
inyeccin de oxgeno, marcando el final de los convertidores primarios y dando paso al
desarrollo de los nuevos Convertidores BOF (Furnace Basic Oxigen), los cuales consisten en
una olla de acero recubierta en su interior con material refractario del tipo bsico (MgO, CaO).
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Antecedentes de la Aceracin
A diferencia del convertidor de Bessemer donde se soplaba el aire por la
parte inferior, en el BOF se inyecta el oxigeno por una lanza que entra
por la parte superior. La lanza se enfra con serpentines de agua interiores
para evitar que se funda, la carga y la descarga de la olla se hacen tambin
por la parte superior, ya que la misma est montada en ejes laterales que le
permiten girar.
Pese a la evolucin de los convertidores, exista la conviccin de emplear
hornos elctricos para la fusin del acero.
En 1.907 hizo su aparicin el primer horno elctrico de arco desarrollado por el francs Paul
Hroult, en una planta comercial establecida en USA. En principio, el acero obtenido era
considerado un producto especial de muy alta calidad y por ende, muy costoso. Sin
embargo, desde 1.960 funcionan varios de estos hornos que producen acero de altsima calidad a
partir de chatarra preseleccionada. An as, las grandes instalaciones de Alto Horno
continan siendo esenciales para la produccin del Acero alrededor del mundo.
Quedan as establecidas las dos vas clsicas para producir acero:
1. Convertidores
(Partiendo de Arrabio producido en Altos Hornos)
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Antecedentes de la Aceracin
A diferencia del convertidor de Bessemer donde se soplaba el aire por la
parte inferior, en el BOF se inyecta el oxigeno por una lanza que entra
por la parte superior. La lanza se enfra con serpentines de agua interiores
para evitar que se funda, la carga y la descarga de la olla se hacen tambin
por la parte superior, ya que la misma est montada en ejes laterales que le
permiten girar.
Pese a la evolucin de los convertidores, exista la conviccin de emplear
hornos elctricos para la fusin del acero.
En 1.907 hizo su aparicin el primer horno elctrico de arco desarrollado por el francs Paul
Hroult, en una planta comercial establecida en USA. En principio, el acero obtenido era
considerado un producto especial de muy alta calidad y por ende, muy costoso. Sin
embargo, desde 1.960 funcionan varios de estos hornos que producen acero de altsima calidad a
partir de chatarra preseleccionada. An as, las grandes instalaciones de Alto Horno
continan siendo esenciales para la produccin del Acero alrededor del mundo.
Quedan as establecidas las dos vas clsicas para producir acero:
2. Hornos Elctricos
(Partiendo de Pre-Reducidos obtenidos por Reduccin Directa y/o Chatarra)
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Fabricacin del Acero
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Fabricacin del Acero en el BOF
El Oxgeno reacciona con el Carbono del
arrabio y lo elimina en forma de Dixido o
Monxido (CO2,CO). La Caliza permite
eliminar impurezas, entre las que destaca el
Fsforo.
Mediante un chorro de Oxgeno con polvo de piedra caliza el arrabio es convertido en acero
en un BOF
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Fabricacin del Acero La obtencin de un acero de alta calidad, que se ajuste a las especificaciones establecidas, pasa necesariamente
por un estricto control del proceso en todas sus fases, empezando por llevar una extensa supervisin de la
materia prima; en especial de las chatarras. La calidad de la chatarra depende de tres factores:
1. De su facilidad para ser cargada en el horno.
2. De su comportamiento de fusin (densidad de la chatarra, tamao, espesor, forma, etc.).
3. De su composicin, siendo fundamental la presencia de elementos residuales difciles de eliminar.
Atendiendo a su procedencia, la chatarra se puede clasificar en tres grandes grupos:
a. Chatarra reciclada: Formada por despuntes, rechazos, etc. originados en la propia fbrica. Se trata de
una chatarra de excelente calidad.
b. Chatarra de transformacin: Producida durante la fabricacin de piezas y componentes de acero
(virutas de mquinas herramientas, recortes de prensas y guillotinas, etc.).
c. Chatarra de recuperacin: Suele ser la mayor parte de la chatarra que se emplea en la acera y procede
de la destruccin de edificios, plantas industriales, barcos, automviles, electrodomsticos, etc.
Los controles a los que se somete la chatarra se producen en tres niveles:
1. Inspeccin en el origen por parte de personal especializado.
2. Inspeccin visual en el momento de la descarga en puerto para material importado.
3. Control de recepcin en fbrica de forma exhaustiva por unidad de transporte, con independencia de
la procedencia del material (nacional o importado), con el fin de eliminar todo elemento nocivo, materias
explosivas o inflamables, material radiactivo, as como de todos aquellos metales no frreos, tierras,
cuerpos extraos, etc.
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Fabricacin del Acero Preparacin de la Cesta de Chatarra
PATRON DE CARGA CONDICION
80/20 Estndar ( Ms utilizado)
De la carga total del horno 80% es
HRD/HBC y el resto 20% es Chatarra
70/30
De la carga total del horno 70% es
HRD/HBC y el resto 30% es Chatarra
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Fabricacin del Acero en el HAE La fabricacin del acero en hornos de arco elctrico se basa en la fusin de las unidades metlicas
(chatarra, hierro esponja y briquetas) por medio de la corriente elctrica, y el afino posterior del bao
fundido.
El horno elctrico consiste en un gran recipiente cilndrico
de chapa gruesa (15 a 30 mm de espesor) forrado de
material refractario. La bveda es desplazable para permitir
la carga de la chatarra y est dotada de unos orificios por
los que se introducen los electrodos, generalmente tres,
que son gruesas barras de grafito de hasta 700 mm de
dimetro.
El horno va montado sobre una estructura oscilante que le
permite bascular para proceder al sangrado de la escoria y
el vaciado del bao.
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Fabricacin del Acero en el HAE La fabricacin del acero en hornos de arco elctrico se basa en la fusin de las unidades metlicas
(chatarra, hierro esponja y briquetas) por medio de la corriente elctrica, y el afino posterior del bao
fundido.
El horno elctrico consiste en un gran recipiente cilndrico
de chapa gruesa (15 a 30 mm de espesor) forrado de
material refractario. La bveda es desplazable para permitir
la carga de la chatarra y est dotada de unos orificios por
los que se introducen los electrodos, generalmente tres,
que son gruesas barras de grafito de hasta 700 mm de
dimetro.
El horno va montado sobre una estructura oscilante que le
permite bascular para proceder al sangrado de la escoria y
el vaciado del bao.
Carga de Chatarra Descarga de Chatarra Proceso de Fusin
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Fabricacin del Acero en el HAE
En el Horno de Arco Elctrico, se realiza la fusin de la
chatarra y dems materias primas, necesarias para obtener la
composicin qumica deseada. Luego, el acero lquido se
vuelca en el Horno Cuchara (o cucharon), y en este, libre
ya de escoria, se realiza el afino y ajuste definitivo de la
composicin qumica del acero, tomando tantas muestras
como sean necesarias, hasta obtener la composicin qumica
"exactamente" deseada.
El proceso de aceracin se divide bsicamente en dos fases:
1. Fase de Fusin: tambin denominada metalurgia primaria
tiene como propsito la fusin de la carga, el ajuste del
Carbono, la Desfosforacin y la eliminacin de ciertas
impurezas mediante la formacin de una escoria espumante.
2. Fase de Afino: tambin llamada metalurgia secundaria, tiene por objeto llevar las impurezas y
otros elementos del bao a una cantidad especifica. Incluye; s es el caso, procesos de desgasificacin,
desoxidacin y desulfuracin.
Cada una de las etapas de fabricacin del acero, etapa de fusin y etapa de afino, genera un tipo
diferente de escoria, denominadas respectivamente escoria "negra", por su color oscuro debido al
contenido de xido ferroso, y escoria blanca", por su color blanquecino.
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Fabricacin del Acero en el HAE
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Fabricacin del Acero en el HAE
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Fabricacin del Acero en el HAE
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Fabricacin del Acero en el HAE
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Fabricacin del Acero en el HAE
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Fabricacin del Acero en el HAE
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Fabricacin del Acero en el HAE
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Fabricacin del Acero en el HAE
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Fabricacin del Acero en el HAE
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Fabricacin del Acero en el HAE
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Metalurgia Primaria La primera fase del proceso de Aceracin en Hornos de Arco Elctrico, involucra una serie de etapas en
las que se pueden mencionar las siguientes:
1. Fusin de la Carga: En esta etapa, la chatarra y el HRD pasan del estado slido a lquido. Se
procede a la descarga de la cesta de Chatarra en el Horno que debe mantener un remanente de
acero lquido de la colada previa para ayudar a fundir la carga que ingresa.
Al completar la carga se cierra la bveda y se establece el arco entre los electrodos y la carga
metlica, lo cual inicia la etapa de fusin; posteriormente se da el ingreso del HRD/HBC.
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Metalurgia Primaria La primera fase del proceso de Aceracin en Hornos de Arco Elctrico, involucra una serie de etapas en
las que se pueden mencionar las siguientes:
1. Fusin de la Carga: En esta etapa, la chatarra y el HRD pasan del estado slido a lquido. Se
procede a la descarga de la cesta de Chatarra en el Horno que debe mantener un remanente de
acero lquido de la colada previa para ayudar a fundir la carga que ingresa.
Al completar la carga se cierra la bveda y se establece el arco entre los electrodos y la carga
metlica, lo cual inicia la etapa de fusin; posteriormente se da el ingreso del HRD/HBC.
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Metalurgia Primaria La primera fase del proceso de Aceracin en Hornos de Arco Elctrico, involucra una serie de etapas en
las que se pueden mencionar las siguientes:
1. Fusin de la Carga: En esta etapa, la chatarra y el HRD pasan del estado slido a lquido. Se
procede a la descarga de la cesta de Chatarra en el Horno que debe mantener un remanente de
acero lquido de la colada previa para ayudar a fundir la carga que ingresa.
Al completar la carga se cierra la bveda y se establece el arco entre los electrodos y la carga
metlica, lo cual inicia la etapa de fusin; posteriormente se da el ingreso del HRD/HBC.
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Metalurgia Primaria La primera fase del proceso de Aceracin en Hornos de Arco Elctrico, involucra una serie de etapas en
las que se pueden mencionar las siguientes:
1. Fusin de la Carga: En esta etapa, la chatarra y el HRD pasan del estado slido a lquido. Se
procede a la descarga de la cesta de Chatarra en el Horno que debe mantener un remanente de
acero lquido de la colada previa para ayudar a fundir la carga que ingresa.
Al completar la carga se cierra la bveda y se establece el arco entre los electrodos y la carga
metlica, lo cual inicia la etapa de fusin; posteriormente se da el ingreso del HRD/HBC.
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Metalurgia Primaria La primera fase del proceso de Aceracin en Hornos de Arco Elctrico, involucra una serie de etapas en
las que se pueden mencionar las siguientes:
1. Fusin de la Carga: En esta etapa, la chatarra y el HRD pasan del estado slido a lquido. Se
procede a la descarga de la cesta de Chatarra en el Horno que debe mantener un remanente de
acero lquido de la colada previa para ayudar a fundir la carga que ingresa.
Al completar la carga se cierra la bveda y se establece el arco entre los electrodos y la carga
metlica, lo cual inicia la etapa de fusin; posteriormente se da el ingreso del HRD/HBC.
2. Oxidacin: Una vez fundida en su totalidad la carga metlica, se procede a la inyeccin de
Oxigeno, Cal y Carbono (Coque); esto permite la Decarburacin y Desfosforacin del bao
metlico, as como la formacin de Escoria.
La inyeccin de Oxgeno genera la oxidacin de algunos de los elementos provenientes en la ganga
del HRD y en las adiciones de Cal (Si, P, Mn). Asimismo, inicia la decarburacin del bao y la
formacin de una escoria espumosa, tpica de la fase de fusin. Las reacciones ms importantes
durante esta fase son:
Combustin u Oxidacin Parcial del Carbono: C + O CO(G)
Desfosforacin: 2P + 5O P2O
5
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Metalurgia Primaria La primera fase del proceso de Aceracin en Hornos de Arco Elctrico, involucra una serie de etapas en
las que se pueden mencionar las siguientes:
3. Ajuste de Temperatura y Composicin Qumica: En esta etapa se ajusta la temperatura y
composicin qumica del Acero a los valores de especificacin de acuerdo a los requerimientos del
proceso y/o cliente.
4. Sangrado: Una vez que se concluye el tratamiento, el acero es vaciado fuera del horno a un
contenedor llamado Cucharn o Horno Cuchara, que en lo sucesivo ser el medio de transporte
del acero lquido por el resto de las etapas del proceso.
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Metalurgia Secundaria Actualmente, el proceso de fabricacin del acero, se completa mediante la llamada Metalurgia
Secundaria. En esta etapa, se otorgan al acero lquido las propiedades qumicas, temperatura,
contenido de gases, nivel de inclusiones e impurezas deseadas.
La unidad ms comn de Metalurgia Secundaria es el Horno Cuchara. El acero aqu producido est
listo para ser posteriormente colado, ya sea en forma convencional o en colada continua.
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Metalurgia Secundaria Actualmente, el proceso de fabricacin del acero, se completa mediante la llamada Metalurgia
Secundaria. En esta etapa, se otorgan al acero lquido las propiedades qumicas, temperatura,
contenido de gases, nivel de inclusiones e impurezas deseadas.
La unidad ms comn de Metalurgia Secundaria es el Horno Cuchara. El acero aqu producido est
listo para ser posteriormente colado, ya sea en forma convencional o en colada continua.
Los cucharones de colada son recipientes o contenedores
metlicos, recubiertos internamente con diferentes materiales
refractarios y cuya funcin es recibir y transportar el acero
lquido desde los hornos elctricos, pasando por los
hornos de metalurgia secundaria hasta el sitio de
vaciado.
Como otras de sus funciones, se pueden mencionar:
- Homogenizar trmicamente la colada.
- Homogenizar qumicamente la colada.
- Proceso de desulfuracin en el acero.
- Desgasificar el acero.
- Tratamiento qumico de la escoria.
- Modificacin de inclusiones.
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Durante la Metalurgia Secundaria, el acero obtenido en Horno de Arco Elctrico, es sometido a un
soplo de Argn, al tiempo en que son aadidas elementos formadores de escoria (Ej. Cal, Magnesita),
elementos desoxidantes (Ej. Aluminio) y Ferroaleaciones (para obtener la composicin qumica
deseada); con el objeto de obtener las condiciones adecuadas para la colada del Acero.
Elemento Formas de Eliminacin Reacciones Qumicas
Carbono Al combinarse con el Oxigeno se quema dando lugar a
CO2 y CO gaseoso que se elimina a travs de los humos
2C + O2 = 2 CO
2CO + O2 = 2CO
2
Manganeso Se oxida y pasa a la escoria. Combinado con la Slice da
lugar a silicatos
2 Mn + O2 = 2MnO
MnO + SiO2 = Silicatos
Silicio Se oxida y pasa a la escoria.
Forma silicatos
Si + O2 = SiO
2
SiO2 + xidos = Silicatos
Fosforo
En una primera fase se oxida y pasa a la escoria. En
presencia de Carbono y altas temperaturas puede revertir
al bao. Para fijarlo a la escoria se aade Cal formndose
Fosfato de Calcio
4P + 5O2 = 2 P
2O
5
P2O
5 + 5C = 2 P + 5 CO
2P + 5 FeO + 3CaO =
P2O
5. 3CaO + 5Fe
Azufre
Su eliminacin debe realizarse mediante el aporte de
CaO, pasando a la escoria en forma de CaS. La presencia
de Mn tambin favorece la Desulfuracin
FeS + CaO = FeO + CaS
FeS + MnO = MnS + FeO
FeS + Mn = MnS + Fe
Reacciones durante el Afino
Metalurgia Secundaria
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Metalurgia Secundaria La segunda fase del proceso de Aceracin en Hornos de Arco Elctrico, involucra una serie de prcticas
en las que se pueden mencionar las siguientes:
1. Desoxidacin del Acero: Es el tratamiento ms importante realizado al acero; su objetivo es
disminuir el contenido de Oxgeno disuelto en el bao, ya que este puede provocar la
efervescencia del lquido y el desprendimiento de gases, dando lugar a porosidades durante el
enfriamiento y solidificacin del acero. Este proceso tambin se conoce como Calmado del acero.
La Desoxidacin se logra agregando un elemento de alta afinidad con el oxgeno, asimismo, este
debe ser compatible con la composicin qumica del acero. Para tal fin puede emplearse Mn, Si, Ti,
Al, Ca y Mg; sin embargo, el que se utiliza con mayor frecuencia es el Aluminio ya que, permite
obtener bajos niveles de Oxgeno en el bao (desoxidacin profunda) con un buen rendimiento.
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Metalurgia Secundaria La segunda fase del proceso de Aceracin en Hornos de Arco Elctrico, involucra una serie de etapas en
las que se pueden mencionar las siguientes:
2. Desgasificacin del Acero: Adems del Oxgeno, en el acero lquido estn disueltos otros gases,
particularmente H2 y N
2. El primero proveniente de la humedad, de los refractarios, chatarra,
aleantes, etc., y el segundo de la interaccin con la atmsfera. Al solidificar el acero, estos gases
disueltos pueden segregar formando una segunda fase, que origina porosidad en el producto
colado afectando negativamente sus propiedades. Por esta razn, se desarrollaron distintos sistemas
de desgasificacin, que permiten reducir el tenor de estos elementos.
Uno de los sistemas mas importantes usados
actualmente consiste en la unidad de Desgasificacin al
Vaco; para llevar a cabo el proceso la cuchara es
colocada dentro de un tanque donde se realiza vaco,
mientras se realiza el agitado del acero lquidos por
medio de un flujo de Argn que se inyecta a travs de
unos tapones porosos localizados en el fondo de la
cuchara. Este agitado colabora y agiliza el proceso de
desgasificacin
La remocin de los gases disueltos, que normalmente se lleva a cabo en el Horno Cuchara, da
como resultado un acero ms puro, ms limpio y de una calidad superior.
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Metalurgia Secundaria La segunda fase del proceso de Aceracin en Hornos de Arco Elctrico, involucra una serie de etapas en
las que se pueden mencionar las siguientes:
3. Desulfuracin del Acero: La presencia de Azufre es perjudicial en el Acero dado que forma
Sulfuro de Hierro (FeS) que funde aproximadamente a 1190 C y que a su vez forma con el Hierro
un eutctico cuyo punto de fusin es muy bajo (988 C). Posteriormente si el acero resultante es
forjado o laminado a temperaturas comprendidas entre 1000 - 1300 C, estos precipitados estn
lquidos provocando la generacin de desgarres y la aparicin de numerosas grietas durante el
proceso.
La desulfuracin se produce con el simple contacto del lquido fundido con la escoria, en presencia
de una cantidad suficiente de xido de Calcio segn la reaccin:
FeS + CaO Fe + CaS
Para obtener una buena desulfuracin, es necesario una escoria muy bsica con una relacin
CaO/SiO2 mayor de 2. Sin embargo, un exceso de Calcio puede provocar la precipitacin de CaS,
induciendo el taponamiento de buzas ya que el CaS est slido a la temperatura de vaciado. El
tratamiento con Calcio es normalmente el ltimo proceso de la Metalurgia Secundaria.
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Las ferroaleaciones son aleaciones de hierro con algunos otros elementos adems del carbn. A la
ferroaleacin se la ha definido por la Sociedad Americana de Metales y el Departamento de Minera
como una aleacin de hierro que contiene una cantidad suficiente de uno o ms elementos qumicos que son tiles como un agente para introducir esos elementos en el metal fundido,
principalmente el acero.
Ferroaleaciones % Elemento Aleante Temp. de fusin del aleante (C)
Ferrosilicio Estndar Si = 76 Si = 1410
Ferromanganeso Estndar Mn = 77 Mn = 1245
Ferrosilicomanganeso Si = 17 , Mn = 66.5 Si = 1410, Mn = 1245
Ferrovanadio V = 80 V = 1900
Ferroniobio Nb = 65 Nb = 2468
Ferrocromo Cr = 67 Cr = 1875
Ferromolibdeno Mo = 60 Mo = 2610
Ferrotitanio Ti = 70 Ti = 1668
Metalurgia Secundaria
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Las ferroaleaciones son aleaciones de hierro con algunos otros elementos adems del carbn. A la
ferroaleacin se la ha definido por la Sociedad Americana de Metales y el Departamento de Minera
como una aleacin de hierro que contiene una cantidad suficiente de uno o ms elementos qumicos que son tiles como un agente para introducir esos elementos en el metal fundido,
principalmente el acero.
Las Ferroaleaciones son aadidas al cucharon de acero durante el sangrado, tambin son aadidas al
Horno Cuchara durante el Afino del acero. Otra forma de aadir las ferroaleaciones ms
eficientemente al cucharon es por medio de tubos rellenos con ferroaleaciones en polvo.
Del total aadido por medio de las ferroaleaciones, una parte se introduce al acero, otra parte mnima
se queda atrapada en la escoria. De esta forma se puede definir el Rendimiento como el porcentaje
(%) del elemento aleante que se integra al acero respecto del total del elemento aadido por medio
de las ferroaleaciones.
Para el calculo de las Ferroaleaciones a emplear suele usarse la siguiente frmula:
Metalurgia Secundaria
Kgs. de Ferroaleaciones = Kg de Acero Liquido * Punto buscado (%) * 100
% Pureza * % Eficiencia
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La solidificacin del Acero permite la obtencin del mismo en estado slido para posteriores
aplicaciones de uso industrial y a su vez define parte de sus propiedades mecnicas.
Esencialmente los mtodos para la solidificacin se clasifican como:
1. Colada Convencional: En moldes o Lingoteras.
2. Colada Continua
Solidificacin del Acero
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La solidificacin del Acero permite la obtencin del mismo en estado slido para posteriores
aplicaciones de uso industrial y a su vez define parte de sus propiedades mecnicas.
Esencialmente los mtodos para la solidificacin se clasifican como:
1. Colada Convencional: En moldes o Lingoteras.
2. Colada Continua
La colada convencional en moldes, consiste en vaciar el acero lquido sobre moldes con la forma de
la pieza que se desea obtener, posteriormente se deja enfriar el metal y ms tarde se extrae la pieza.
Solidificacin del Acero
Por su parte, el vaciado en lingoteras consiste en verter
el acero lquido en moldes de forma geomtrica simple
que se denominan lingoteras. La lingotera es, en la mayora
de los casos, un molde de fundicin, de forma troncocnica,
cuya seccin transversal puede ser cuadrada, rectangular,
redonda, poligonal o con formas especiales.
El llenado de las lingoteras puede realizarse de dos maneras:
DIRECTA, por encima de la lingotera, o bien INDIRECTA
desde el fondo, mediante un sistema de sifn que distribuye el metal, siendo denominado como vaciado por el fondo.
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Para el ao 1.950 aparece el proceso de Colada Continua, que se usa cuando se requiere producir
perfiles laminados de acero de seccin constante y en grandes cantidades. Es, entonces, un proceso
siderrgico en el que el acero lquido se vierte directamente en un molde sin fondo, cuya seccin
transversal tiene la forma geomtrica del producto que se desea fabricar, generalmente palanquillas de
seccin cuadrada, redondos y secciones especiales, planchones y planchas de pequea seccin.
Se le llama colada continua porque el producto sale sin parar hasta que es vaciado el contenido del
cucharon, por lo tanto con este mtodo se ahorra mucho dinero ya que no se necesita lingoteras y se
consume menos energa. El metal fundido, tanto al pasar del cucharon al distribuidor como al pasar de
ste a los moldes, es protegido de la atmsfera con buzas sumergidas.
La colada continua revolucion completamente el procedimiento
y origin un incremento notable de la productividad con la
consiguiente reduccin de costos, como resultado de vaciar
directamente el acero lquido y salir convertido en una
palanquilla o en un planchn.
En la actualidad, las modernas plantas de productos planos,
producen directamente las bobinas mediante colada continua,
suprimindose as los costosos procedimientos de calentamiento
en las diferentes etapas.
Solidificacin del Acero
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Solidificacin del Acero
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Solidificacin del Acero
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Solidificacin del Acero