Chatarra y su reciclaje

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENÍERIA MECÁNICA

LABORATORIO DE FUNDICIÓN

Tema: LA CHATARRA Y EL PROCESO DE RECICLAJE

Grupo: GR3

Fecha de realización: 26/01/2018

Fecha de entrega: 05/02/2018

Calificación:

LA CHATARRA Y EL PROCESO DE RECICLAJE

-Introducción teórica a los procesos observados:

Acería

O también llamada siderurgia, es una técnica que consiste en el tratamiento del mineral de hierro para lograr conseguir varios de estos o a su vez sus aleaciones. Este proceso comienza su transformación desde el mineral de hierro el cual se encuentra en la naturaleza en forma de óxidos, hidróxidos, carbonatos, silicatos y sulfuros, de los cuales los óxidos, hidróxidos y carbonatos son los usados en este proceso.

Los procesos más comunes para extraer estos minerales, materiales son:

Imantación: mediante un cilindro imantado las minerales de hierro al ser pasado por este objeto quedan pegados mientras que las demás rocas caen al no contener este mineral.

Separación por densidad: al sumergir las rocas en el agua la que tiene una densidad media entre la ganga y el mineral de hierro.

Procesos de producción

El acero está constituido por una aleación de hierro-carbono, el cual se elabora mediante un proceso de dos fases.

Primera fase:

En donde el hierro es sintetizado o a su vez fundido con el coque dando como resultado la fundición del mismo el cual es moldeado y llevado a la siguiente fase.

Segunda fase:

El objetivo en este proceso es minimizar el alto porcentaje de contenido de carbono que es fundido y deshacerse de las impurezas que son el azufre y fosforo. Al mismo instante son añadidos varios elementos como níquel, hierro, vanadio o manganeso los cuales se encuentran en forma de ferro-aleaciones utilizados para obtener, elaborar el acero.

En las plantas de aceros es comúnmente encontrar instalaciones adecuadas con diferentes formatos, secciones de producción que son:

• Hornos de coque
• Altos hornos
• Acería
• Moldeado
• Trenes de laminación que a su vez pueden ser: devastadores, de acabados superficiales o de laminación en frio y caliente.

En las plantas productoras de aceros comerciales comúnmente el hierro se obtiene mediante el tratamiento de la chatarra de acero que por lo general son de automóviles, productos sintetizados.

La acería especializada tiene un horno eléctrico y cucharas, hornos al vacío en donde se regulariza la composición química del acero.

En donde es acero líquido pasa a lingoteras o a su vez a coladas continuas que le dan la forma sólida a la colada del acero. Las plantas especializadas cuentan con hornos con capacidades increíbles para recalentar el acero ya terminado “lingotes o palanquillas” para conducirlos al proceso de laminado.

Horno de arco eléctrico

Este tipo de hornos se calienta mediante un arco eléctrico, es el más adaptable de todos los hornos para producir acero. La temperatura que llega alcanzar esta alrededor de los 1930 grados centígrados, también se lo controla eléctricamente con un grado de precisión muy alto. Este horno al no usar combustible no se introduce ningún tipo de impurezas obteniendo así un acero más limpio.

El propósito del horno de arco eléctrico es transformar la chatarra en acero industrial de alto grado. Las ventajas de este horno es que se puede obtener temperaturas más altas, no producen gases a causa de la combustión. Puede generar todo tipo de aceros los cuales van desde aceros con contenido de carbono regular hasta aceros de alta aleación. La chatarra usada en este horno es cuidadosamente seleccionada.

En este horno el arco pasa entre los electrodos, mediante un transformador se regula el voltaje y parámetros de corriente en cada carga.

Conformada por:

• Cuba: parte que contiene la puerta de carga.
• Bóveda, paredes: es la tapa del horno, las paredes son las que están en contacto íntimo con la colada del material a elevadas temperaturas por lo que son hechas con materiales refractantes, revestidas de ladrillos refractarios elaborados por  magnesita o cromo-magnesita.
• Electrodos: hechos de grafito que son de diferentes diámetros y longitudes las cuales se sujetan con mordazas de cobre refrigeradas mediante agua.
• Mecanismo basculante: el sistema es de giro hidráulico para poder colocar la colada del material en la cuchara.

Procesos de laminación

Las laminadoras hacen el proceso de laminación, dicho de otra manera, son las encargadas de aplanar el acero para fabricar materia prima de diferentes formas según sea el requerimiento las cuales están en forma de láminas o planchas. Mismas que son estampadas, troqueladas con lo que se consigue productos derivables ya sea para la elaboración de automóviles, electrodomésticos entre otros.

Constituido por maquinas que son:

Tren de laminación: proceso mediante el cual se logra reducir el espesor del material siempre y cuando contenga un adecuado nivel de maleabilidad.

Tren de alambrón: instalación que permite a través de un proceso de laminación en caliente adquirir el acero en forma de lingotes, barras ovaladas o generalmente cilíndricas con diferentes espesores que están entre los 5 y 30 mm.

-Detalles de los procesos observados:

Proceso de reciclaje y acería

La chatarra llega a la planta y se descargan grandes montañas de la misma donde se realizan inspecciones visuales para determinar el tipo de chatarra y el proceso al que debe dirigirse. Seguidamente se realiza una segunda inspección para clasificar la composición química aproximada con esto evitando elementos químicos residuales ya sean como fosforo, azufre, cromo y cobre. Luego la chatarra se dirige a procesos de oxicorte manual, prensa cizalla, fragmentadora y a la compactadora donde se disminuye la densidad volumétrica con esto se consigue el mayor peso posible en cada una de las cargas que ingresan al horno.

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