Proceso Industrial Del Acero

PROCESO INDUSTRIAL

DEL ACERO

RAMO: QUIMICA INDUSTRIAL.

PROFESOR: CRISTIAN SOLIS.

INTEGRANTE: CLAUDIA SERRANO

Índice

Introducción 3

El Acero 3

Preparación de Materia Primas 4

Materias Primas 4

Planta de Coque y Subproductos 4

Reducción del Mineral para obtener Arrabio 5

Alto Horno 5

Fabricación del Acero 6

Acería de Convertidores al Oxígeno 6

Proceso de Vacío (desgasificación) del acero fundido. 7

Desgasificación por Flujo 8

Desgasificación en la olla de colada. 8

Efectos de los elementos de aleación 9

Colada Continúa de Planchones y de Palanquillas 10

Colada Continúa de Planchones 10

Colada Continua de Palanquillas 11

Laminación del Acero en Productos Terminados Finales 12

Laminador de Barras 12

Laminador de Planos en Caliente 12

Laminador de Planos en Frío 13

Productos Tubulares 14

Introducción

En Chile existe una única Planta Siderúrgica integrada y pertenece a Cía. Siderúrgica Huachipato S.A. (empresa CAP), se ubica en la Bahía de San Vicente, 14 Km. al noroeste de la ciudad de Concepción, capital de la Octava Región, Chile.

Esta planta comenzó sus actividades en 1950. Desde entonces y hasta hoy, mantiene una constante modernización que le permite ser una de las empresas siderúrgicas con mejor tecnología en Latinoamérica en el proceso de transformación del mineral de hierro en Acero.

Siderúrgica Huachipato es una "planta integrada", esto quiere decir que fabrica acero laminado a partir de minerales de hierro, para su utilización directa o para transformaciones posteriores.

La diversidad de productos obtenidos en Huachipato es lograda después de un largo y complejo proceso industrial, con tecnología avanzada que lo hace único en Chile.

El Acero

Es una aleación de hierro que contiene entre un 0,04 y un 2,25% de carbono y a la que se añaden elementos como níquel, cromo, manganeso, silicio o vanadio, entre otros.

El acero se puede obtener a partir de dos materias primas fundamentales:

• El arrabio, obtenido a partir de mineral en instalaciones dotadas de alto horno.

• Las chatarras tanto férricas como inoxidables, el tipo de materia prima condiciona el proceso de fabricación.

Preparación de Materia Primas

Materias Primas

Esta etapa incluye la descarga, clasificación, pesaje y almacenamiento de las materias primas necesarias para la fabricación del acero, que básicamente son: mineral de hierro, carbones metalúrgicos y caliza.

Carbones Metalúrgicos: Que se convierte en Coque, se importa desde países como Australia, Canadá y Estados Unidos.

Mineral de Hierro: Pellets desde Huasco y Los Colorados (III Región) y Granzas producidos en Mina El Romeral (IV Región)

Caliza: Esta materia prima se extrae desde Isla Guarello, cuya planta de procesamiento tiene una capacidad de producción de 650.000 ton/año, de las cuales 320.000 se venden a terceros y 330.000 son para el proceso de CSH.

Planta de Coque y Subproductos

La mezcla de carbones metalúrgicos se somete a un proceso de destilación seca que lo transforma en coque metalúrgico. Este proceso se realiza en la Planta de Coque, la que cuenta con 58 hornos.

La coquificación del carbón mineral deja, como subproducto, gas de alto poder calorífico, que es utilizado como combustible en los diversos procesos de la industria.

Carbones Coque

Reducción del Mineral para obtener Arrabio

Alto Horno

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El proceso metalúrgico en el alto horno para la reducción del mineral y así obtener arrabio atraviesa por dos etapas, denominadas normalmente como fusión y afino.

Por el tragante (parte superior del horno) se cargan por capas los minerales de hierro, la caliza y el coque. Durante la fusión, toda la carga pasa del estado sólido al líquido. En este momento, la temperatura del baño líquido de acero, oscila alrededor de los 1.700 °C. Después de cierto tiempo, se procede a extraer muestras del acero a fin de realizar un análisis químico mediante espectrometría.

Luego de informar sobre la composición química, se realizan las correcciones necesarias mediante el proceso de afino, lo que permite obtener la composición química y purezas deseadas. Durante toda esta etapa, la inyección de aire precalentado a 1.000 ºC, aproximadamente, facilita la combustión del coque, generando elevadas temperaturas y gases reductores que actúan sobre el mineral y la caliza, transformándolos en arrabio (hierro líquido) y en escoria, respectivamente para extraer y remover las impurezas y cumplir así con los estándares de calidad prestablecidos.

La colada, que consiste en extraer estos elementos acumulados en el crisol (parte inferior de los altos hornos), se efectúa aproximadamente cada dos horas.

El arrabio es recibido en carros torpedo para ser transportado a la Acería de Convertidores al Oxígeno; la escoria, separada del arrabio por su menor densidad, se hace fluir hacia un foso donde es "apagada" y granulada por un chorro de agua.

De esta forma, las diferentes calidades del acero se obtienen, de un cuidadoso control de la composición y mediante la adición de ferroaleaciones, como el ferromanganeso y ferrosilicio, aprovechando la mayor afinidad química de estos elementos, para formar entre otros, óxidos y sulfuros que pasan en mayor cantidad a la escoria.

Cuando el acero líquido cumple con las especificaciones requeridas, se vierte a una cuchara en la nave de Acería; la temperatura que alcanza el acero líquido es de alrededor 1.700 °C, el que luego es trasladado en la cuchara a la máquina de colada continua.

Fabricación del Acero

Acería de Convertidores al Oxígeno

Se cuenta con dos convertidores de 115 toneladas cada uno. El arrabio proveniente de los Altos Hornos se carga junto con chatarra de acero. Por la acción del oxígeno puro que se inyecta al convertidor se oxidan el carbono,

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