Investigación sobre el horno para afinación de hierro “Martin Siemens”

TEMA:         HORNO MARTIN SIEMENS

OBJETIVO GENERAL:

Efectuar una investigación sobre el horno para afinación de hierro “Martin Siemens”, sus características principales, método de funcionamiento y el beneficio que proporciona a las industrias siderúrgicas utilizando bibliografía y artículos científicos acerca del tema de interés.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Conocer cuál es la ventaja de usar el método Martin Siemens en el proceso de afino del hierro en comparación a los otros procesos.
• Identificar los procedimientos que se utilizan en el horno SM.                                                                    
• Detallar las reacciones que se producen en el procedimiento básico de afino de hierro y el procedimiento ácido.
• Mostrar cuales pueden ser los posibles resultados al final del proceso SM

MARCO TEÓRICO

El método Martin a diferencia del método de convertidores da la posibilidad de transformar en acero no sólo el hierro fundido (líquido, en bloques) sino también la chatarra de todo género de los metales ferrosos (scrap) y piezas de máquinas inútiles para la industria. En la Unión Soviética con el método Martin se produce cerca del 85% de todo el acero. Los hornos Martin tienen una longitud de hasta 25m y una anchura hasta de 7m. La capacidad de los hornos oscila en los límites de 20 a 500 t.               (MALLSEV. A. (1985) PP.: 21)

PROCEDIMIENTO SIEMENS MARTIN

La importancia particular del procedimiento Siemens Martin es que permite obtener directamente acero de calidad partiendo de chatarra.

El horno Siemens Martin (MS) es un horno fijo de llama en forma de cuba. En el método de la chatarra, se llena al 70% con chatarra de acero y el resto con hierro bruto y cal para formar escoria.

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Figura 1: Sección de un horno Siemens Martin

Fuente: APPOLD, Hans. (1984). "Tecnología de los metales para profesionales técnico-mecánicas". Ed: Reverte. PP.: 50.

La temperatura de fusión y oxidación de unos 1800, se consigue mediante una llama abierta de gas o aceite, precalentando a 1100 el aire necesario para la combustión. El precalentamiento tiene lugar en cámaras de precalentamiento, calentadas por los gases de salida. El proceso de afino tiene lugar con exceso de oxígeno. El silicio, fósforo y manganeso que acompañan al hierro, se transforman en óxidos no solubles que forman escoria con la cal. Por la formación de gases de CO se llega a la cocción del caldo, con lo que se consigue un buen mezclado. Si se añaden elementos de aleación (cromo níquel y otros) antes de terminar el proceso de fusión, se obtiene aceros de baja aleación. [pic 2][pic 3]

(APPOLD, Hans. (1984). PP.: 50.)

[pic 4]

Figura 2: Horno Martin-Siemens.

Fuente: PORTILLA, Martin. (2012) “Elaboración de un procedimiento para fundir acero de medio carbono en el horno de inducción para el laboratorio de fundición. Escuela Politécnica Nacional.

TIPOS DE PROCEDIMIENTOS:

Procedimiento con el mineral (BÁSICO).

Con este método se funde el volumen principal de todo el acero que se produce. Al principio del proceso en el horno calentado se echa dolomita calcinada para que se suelden las soleras y los altares. Después se cargan en un orden determinado los materiales sólidos de la mezcla, así como la cal para que se hagan escorias de fósforo y azufre. Una vez calentados los materiales sólidos se vierte el arrabio en estado líquido.  Durante la fusión la superficie de metal fundido empieza a oxidarse por el oxígeno de los gases del horno y se cubre gradualmente con una capa de escorias. El óxido ferroso formado (FeO) se disuelve en el baño de metal y entra en reacción con las impurezas de la mezcla.

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