Ingeniería de los materiales metálicos

Investigación Materiales

PROYECTO DE FIN DE AÑO

2° SEMESTRE

MATERIA:  INGENIERÍA DE LOS MATERIALES METÁLICOS

CARRERA:  INGENIERÍA MECÁNICA

PROFESOR:  JOSE ANTONIO MONTOYA CRUZ

ALUMNO:  LUIS ERNESTO PERALES TERADA

TEMAS DE INVESTIGACIÓN:

• FABRICACIÓN DE ARRABIO
• FABRICAIÓN DE ACERO
• PROPIEDADES DE LOS MATERIALES METALICOS

FECHADE ENTREGA:  VIERNES 7 DE JUNIO

INTRODUCCIÓN

Antes de comenzar a explicar sobre los temas propuestos se dará una breve introducción sobre algunos de los conceptos, que a continuación se explicaran para facilitar el desarrollo del mismo y por lo tanto un mejor entendimiento.

Fabricación de Arrabio; Se denomina arrabio al material fundido que se obtiene en el alto horno mediante reducción del mineral de hierro. Se utiliza como materia prima en la obtención del acero. Los materiales básicos empleados para fabricar arrabio son mineral de hierro, coque y caliza.

El coque se quema como combustible para calentar el horno, y al arder libera monóxido de carbono, que se combina con los óxidos de hierro del mineral y los reduce a hierro metálico. La ecuación de la reacción química fundamental de un alto horno es:

Fe2O3 + 3CO → 3CO2 + 2Fe

Fabricación de Acero; Acero es la denominación que comúnmente se le da, en ingeniería metalúrgica, a una aleación de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03% y el 1,76% en peso de su composición, dependiendo del grado. Si la aleación posee una concentración de carbono mayor al 2,0% se producen fundiciones que, en oposición al acero, son mucho más frágiles y no es posible forjarlas sino que deben ser moldeadas.

Propiedades de los Materiales Metálicos; los materiales metálicos son Aquellos que están compuestos básicamente por uno o más metales, aunque pueden contener otros componentes.

Sus propiedades se puede definir como aquellas características que poseen, por ejemplo como se compartan en cambios de temperatura, presión, etc.

ÍNDICE

I  FABRICACIÓN DE ARRABIO

1.2 Materiales necesarios para la producción del arrabio.                 ________________ 4

1.3 Procesos y etapas de la fabricación de arrabio.                                   ________________ 5

II ALTO HORNO

1.2 Introducción.

1.3 Partes del Alto Horno.                                                _______________6

1.4 Cuerpo del Alto Horno.                                                _______________7

1.5 Reacciones del Proceso del Alto Horno.                                _______________8

III FABRICACIÓN DE ACERO

1.2 Introducción.                                                        ________________10

1.3 Convertidor Bessemer.                                                ________________11

1.4 Convertidor Thomas.                                                ________________12

1.5 Horno Siemmens.                                                        ________________13

1.6 Convertidor LD.                                                        ________________14

1.7 Horno Eléctrico de Arco.                                                ________________15

IV PROPIEDADES DE LOS MATEIALES METALICOS

1.2 Propiedades Físicas.                                                        ________________17

1.3 Propiedades Mecánicas.                                                 ________________18

1.4 Propiedades Tecnológicas.                                                 ________________22

FABRICACIÓN DE ARRABIO

Como ya habíamos mencionado anteriormente, la fabricación de arrabio es la fundición del hierro, coque y caliza en un alto horno.

Primero continuaremos con lo que es el proceso de transformación y las reacciones que se llevan acabo y finalmente expondremos los términos de alto horno.

La caliza de la carga del horno se emplea como fuente adicional de monóxido de carbono y como sustancia fundente. 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. El arrabio producido en los altos hornos tiene la siguiente composición: un 92% de hierro, un 3 o 4% de carbono, entre 0,5 y 3% de silicio, del 0,25% al 2,5% de manganeso, del 0,04 al 2% de fósforo y algunas partículas de azufre.

Coque: coque es el residuo poroso, de color gris plateado, que queda de la destilación del carbón bituminoso, este es un proceso de separación de las diferentes componentes que posee el carbón debido a la diferencia de volatilidades de estos, posteriormente es sometido a procesos de reducción de tamaño

Mineral de hierro y caliza: después de ser extraídos de sus minas, estos son sometidos a un proceso físico donde el tamaño de sus partículas son reducidas hasta un tamaño optimo para ser posteriormente alimentados al alto horno

Sinterizacion: básicamente el proceso de sinterización consiste en someter a cocción una mezcla homogénea y perfectamente balanceada, compuesta por finos de mineral de hierro, finos de caliza, laminilla, cal y coquecillo. Durante este proceso la carga es sometida a una semifusión altamente oxidante, en donde se alcanzan temperaturas del orden de 1.3500C. El producto final es denominado SINTER

Sinter: Es el producto de la calcinación de una mezcla de laminilla, finos de mineral, caliza y coque. Contiene 40% de hierro

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