Componentes Del Acero
Enviado por chestmaniaco9111 • 22 de Abril de 2012 • 1.439 Palabras (6 Páginas) • 737 Visitas
UNIVERSIDAD MICHOACANA DE SAN NICOLAS DE HIDALGO
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA
CIENCIA DE LOS MATERIALES II
ALUMNO: CARLOS EDUARDO DÍAZ ANDRADE
MATRICULA: 0618802C SECCION:04
PROFESOR: DR. LUIS BEJAR GÓMEZ
MARTES 6 DE SEPTIEMBRE DEL 2011
MORELIA MICHOACAN
ARRABIO
El arrabio es el producto solidificado de la fundición del mineral de hierro y es una materia prima intermedia en la fabricación de acero, para lo cual requiere mayor refinación con el fin de reducir su contenido de carbono y otras impurezas.
El arrabio se vuelve a fundir en un horno básico de oxígeno o en un horno de arco eléctrico hasta llegar a su forma líquida; se refina quemando el exceso de carbono y otras impurezas y ajustando la composición de la aleación para producir acero.
Es el producto normal de los altos hornos. Es una aleación de Fe-C con alto contenido de carbono( entre 2.20 y 7%), que comúnmente es de 2.5 a 4.5% y que contiene, además, como impurezas: manganeso, fosforo, azufre y silicio.
En las plantas siderúrgicas puede emplearse sin que se enfrie mucho, es decir, en estado liquido, llevándolo a los hornos de la aceria, para producir acero, o bien sodificandolo, por enfriamiento en moldes, para producir los “lingotes de arrabio”, que se venden para ser fundidos nuevamente, en “cubilotes” y producir piezas moldeadas.
Los altos hornos se cargan con mineral de hierro, coke metalúrgico, caliza, aire y pequeñas adiciones. Tambien puede usarse una pequeña parte de mineral aglomerado o “sinter”. Los minerales se llevan hasta las tolvas en unas vagonetas que se suben por un elevador inclinado situado en el exterior, Ademas se inyecta aire precalentado a 900- 1000 grados centígrados por las toberas de la parte inferior. El aire se calienta en las llamadas estufas o tanques de ladrillo refractario, aprovechando el calor residual de los gases de escape que salen por el extremo superior del horno.
El arrabio obtenido es hierro fundido con cierta proporción de carbono (mas de 2% ) y se recoge en el fondo del horno a 1150- 1200 grados centígrados. La escoria que flota sobre el liquido, se elimina por una abertura lateral. Este residuo suele utilizarse como abono en la agricultura.
Por enfriamiento controlado y tratamiento del arrabio se obtienen distintos tipos de fundiciones como el hierro blanco, el gris, o la fundición esferoidal, aunque lla mayor parte del arrabio obtenido se trata en la aceria para obtener acero.
Carga típica en Alto Horno de CSH Composición química del Arrabio
Componentes kg/t kg/carga
Mineral de Hierro 490 9.600
Pellets 995 19.600
Chatarra 15 300
Mineral de Mn 22 450
Caliza 112 2.300
Cuarzo 12 250
Coque 451 9.200
Petróleo + Alquitrán 44 899
Aire Insuflado 1.530 m3/min
Temperatura Aire Insuflado 1.030ºC
Elementos %
Fierro (Fe) 93,70
Carbono (C) 4,50
Manganeso (Mn) 0,40
Silicio (Si) 0,45
Fósforo (P) 0,110
Azufre (S) 0,025
Vanadio (V) 0,35
Titanio (Ti) 0,06
Temperatura en Alto Horno : 1.460ºC
Carbono (Coque)
2C
+ Oxígeno (aire)
O2
Calor
Calor
+ Monóxido de Carbono Gaseoso
2CO
Oxido de Hierro
Fe2O3
+ Monóxido de Carbono
3CO
Hierro Fundido
2Fe Hierro
+ Dióxido de Carbono Gaseoso
3CO2
Impurezas en el Mineral Derretido + Piedra Caliza ESCORIA
Coque metalúrgico
El coque es un producto carbonáceo sólido y gris de estructura porosa y muy alto contenido calórico derivado del carbón de coque.
El coque se utiliza tanto como fuente de energía como agente reductor en la producción de arrabio. Gracias a que tiene una temperatura de combustión alta y estable, a su alto grado de resistencia y a sus propiedades como agente químico reductor, es un elemento clave en la producción del hierro y el acero. El 90% del coque producido se utiliza en esta industria.
Mineral de hierro
El mineral de hierro se presenta en forma de rocas y minerales de los que el hierro (Fe) puede obtenerse de una forma económica. Es la principal material prima en la producción de arrabio y posteriormente de acero.
El mineral de hierro puede transformarse en “bolitas” en un proceso que combina la aglomeración y el tratamiento térmico. El objetivo es dar al hierro un tamaño específico y unas propiedades de dureza que se mantengan durante su transporte y así poder utilizarlo en altos hornos o en plantas de reducción directa.
El carbón metalúrgico, junto con trozos o bolitas de mineral de hierro y piedra caliza se utilizan en los altos hornos para producir arrabio.
Piedra caliza
La piedra caliza se utiliza como fundente, combinándose con las impurezas para formar la escoria que flota sobre el metal fundido en la parte inferior del horno. Este material se combina con la sílice presente en el mineral (que no se funde a las temperaturas del horno) para formar silicato de calcio, de menor punto de fusión. Sin la caliza se formaría silicato de hierro, con lo que se perdería hierro metálico. El silicato de calcio y otras impurezas forman una escoria que flota sobre el metal fundido en la parte inferior del horno.
HEMATITA
La hematita, hematites u oligisto es un mineral compuesto de óxido férrico (Fe2O3) y constituye una importante mena de hierro ya que en estado puro contiene un 70% de este metal.
Propiedades especiales: Mineral industrial, pigmento, extracción de hierro,
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