sábado, 26 de septiembre de 2015

OBTENCIÓN DEL ACERO

OBTENCIÓN DEL ACERO


    El hierro es un metal y como tal no se encuentra en estado puro en la naturaleza sino que está formando parte de numerosos minerales. Existen muchos minerales que contienen hierro. Para que un mineral pueda ser utilizado para la obtención de hierro metálico ha de cumplir dos condiciones:
    - Ha de ser un mineral muy abundante.
    - Ha de presentar una elevada concentración de hierro puro.
    Los minerales más utilizados en la actualidad son dos óxidos, la hematita (Fe2O3) y magnetita (Fe304) , la limonita, que es un hidróxido de hierro de fórmula (FeO·OH nH2O) y la siderita o carbonato de hierro (FeCO3). 


    Una vez extraídas estas rocas tal cual están en la naturaleza han de ser sometidas a numerosos procesos para poder obtener el hierro que tienen en su estructura.
    La primera etapa de este proceso consiste en la extracción en las minas de los distintos minerales que contienen hierro. En ellas el mineral, al que llamaremos mena, se encuentra formando parte de las rocas, las cuales además de la mena contienen contienen componentes no útiles llamados gangas. Ambas partes deben ser separadas, para lo que habitualmente se pueden emplear dos métodos: 
    • Imantación: en primer lugar se tritura la roca y se hace pasar por un campo magnético aquellos productos que contengan hierro se separarán de las otras rocas.
    • Separación por densidad: una vez triturada, la roca se sumerge en agua. Al tener la mena distinta densidad que la ganga, ésta se separa del mineral de hierro.


      Independientemente de cual sea el método utilizado, una vez realizada la separación del mineral de hierro, se le somete a un proceso por el que se forman una especie de aglomerado de mineral llamado pelets. Estos se transportan a la planta siderúrgica donde se procesarán en el alto horno.

      ALTO HORNO 


      AFINO DEL ACERO 

      El hierro colado o arrabio obtenido del alto horno es un producto que todavía no está listo para ser utilizado industrialmente. Por un lado contiene impurezas de elementos como Azufre o Silicio. Por otro lado contiene un porcentaje demasiado alto de carbono y por último todavía arrastra restos de oxidos de hierro. Todas estas sustancias hacen que las propiedades del producto no sean las deseables. Es necesario pues tratar este hierro, el proceso por el que esto se lleva a cabo se llama colado.
      En la actualidad existen dos métodos diferentes para realizar el colado del arrabio.  Por un lado está el método convertidor LD y por otro el horno eléctrico.  Veamos ahora cada uno de estos sistemas por separado.
      HORNO ELÉCTRICO
      En estos hornos el calor aportado procede de un arco eléctrico que se hace saltar entre unos electrodos de grafito y la superficie de la chatarra con que se carga el horno, la resistencia del metal al flujo de corriente genera calor, que junto con el producido por el arco eléctrico funde el metal con rapidez. Las condiciones de afinado pueden ser estrictamente reguladas.
      Cada hornada produce en torno a 100Tm y el proceso tarda en torno a una hora.
      Los hornos eléctricos se emplean para producir acero inoxidable y aceros aleados de extraordinaria calidad que deben ser fabricados según especificaciones muy exigentes. El afinado se produce en una cámara hermética, donde los parámetros que intervienen en el proceso son controlados rigurosamente con dispositivos automáticos. En las primeras fases de este proceso de refinado se inyecta oxígeno de alta pureza a través de una lanza, lo que aumenta la temperatura del horno y disminuye el tiempo necesario para producir el acero. La cantidad de oxígeno inyectada se puede regular con precisión, lo que evita oxidaciones no deseadas.
      La carga es chatarra seleccionada, porque su contenido en aleaciones afecta a la composición del acero afinado. También se añaden otros materiales, como pequeñas cantidades de mineral de hierro y fundente, para contribuir a eliminar el carbono y otras impurezas. Los elementos adicionales para la aleaciónse introducen con la carga o después, cuando se vierte a la cuchara el acero afinado.

      COLADA

      Una vez afinado, el acero se vierte sobre una cuchara recubierta de material refractario. Llega ahora el momento de transformar el producto obtenido y que todavía está fundido en láminas o piezas de acero sólido a partir de las cuales poder fabricar los objetos que sea necesario. Este proceso recibe el nombre de colada y puede hacerse de dos formas,convencional o continua.
      COLADA CONVENCIONAL
      Es uno de los procesos más antiguos que se conocen para trabajar los metales. El proceso consiste en dar forma a un objeto al verter el material líquido en una cavidad formada en un bloque de arena aglomerada u otro material que se llama molde y dejar que se solidifique el líquido.

      COLADA CONTINUA 

      Cuando se requiere un material de sección constante y en grandes cantidades se puede utilizar el método de la colada continua.
      En este método el contenido de la cuchara se vierte en un crisol que mediante una válvula va suministrando una cantidad constante de arrabio sobre un molde con la forma requerida. Por gravedad el material fundido pasa por el molde. Mediane un sistema de refrigeración por agua a medida que el acero se va alejando del punto de vertido se va convirtiendo en un material pastoso que adquiere la forma del molde.
      Posteriormente el material es conformado al hacerlo pasar por una serie de rodillos que al mismo tiempo lo arrastran hacia la parte exterior del sistema. Una vez conformado el material con la forma necesaria y con la longitud adecuada el material se corta y almacena.
      Es este un método muy útil para fabricar perfiles, varillas y barras de diferentes secciones y láminas o placas de varios calibres y longitudes.
       



        1 comentario:

        1. si pueden hacer un esquema detallada de un convertidor LD para ver como es su funcionamiento paso a paso

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