Procesos de obtención del acero y otros productos ferrosos

En la actualidad, los productos ferrosos se obtienen casi en su totalidad, de dos maneras, dependiendo de la materia prima empleada. Y son:

Horno alto:

Alto horno.

El alto horno es una instalación industrial donde se transforma el mineral de hierro. Está formado por una cápsula cilíndrica de acero de unos 30 metros de alto forrada con un material no metálico y resistente al calor (refractario), como asbesto o ladrillos refractarios. El diámetro de la cápsula disminuye hacia arriba y hacia abajo, y es máximo en un punto situado aproximadamente a una cuarta parte de su altura total. En la parte inferior hay varias aberturas por donde se fuerza que pase el aire para encender el coque.

FUNCIONAMIENTO DEL ALTO HORNO

Materia Prima del Alto Horno

La materia prima del alto horno esta formada por mineral de hierro (60%), carbón de coque (30%) y fundente (10%), se introduce en el horno por la parte superior.

  • Mineral de hierro: antes de ser introducido en el alto horno debe ser sometido a una serie de tratamientos preliminares. Estos tratamientos consisten en triturar y moler el mineral para después separar la mena (parte útil) de la no aprovechable (rocas, cal, sílice, tierra, etc)
  • Carbón de coque: Su misión es la siguiente:
  1. Producir, por combustión, calor para fundir la mena
  2. soportar el peso de la materia introducida. Esto permite que no se aplaste.
  • Fundente: Compuesto por cal (piedra caliza) su misión es:
  1. Reaccionar con la ganga que haya podido quedar en el mineral, arrastrándola a la parte superior de la masa líquida y formando la escoria.
  2. Bajar el punto de fusión de la ganga para que la escoria sea líquida.

Transformación de arabio en acero (CONVERTIDOR)

El arabio posee un exceso de impurezas (azufre,fósforo…), que lo hace demasiado frágil y poco adecuado para la fabricación de piezas.

Estas impurezas se quitan con hornos de afino.

El horno más utilizado en el afino es el convertidor o procedimiento LD.

  • Materia que utiliza el convertidor LD:
  1. Arabio líquido (con pequeñas cantidades de chatarra).
  2. Fundente,
  3. Ferroaleaciones que mejoran las propiedades del acero.
  • Características del horno convertidor:
  1. Recubierto con materiales refractarios por dentro.
  2. La producción por hornada suele ser de unas 300 toneladas.
  3. Cada hornada suele durar una hora.
  • Funcionamiento:

Funcionamiento horno convertidor.

Obtención de acero a través de chatarra.

En la actualidad el único horno que se utiliza para sacar acero de la chatarra es el horno eléctrico.

Sus partes son las siguientes:

  •  Transformador eléctrico:convierte el voltaje a 900 V y transforma la corriente eléctrica alterna en corriente continua.
  • Cables flexibles: conducen la electricidad hasta los electrones.
  • Brazos delos electrodos: Permiten que los electrodos se acerquen o alejen de la chatarra para que salte el arco eléctrico.
  • Sujeción de electrodos.
  • Pórtico con brazos eléctricos: Permite quitar y poner la tapadera del horno eléctrico para introducir la chatarra.
  • Salida de humos refrigerada: Conduce los humos a un filtro y los expulsa.
  • Estructura oscilante: Permite inclinar el horno para extraer el acero fundido.

Horno eléctrico.

Materia Prima que utiliza el horno eléctrico:

  • Chatarra  seleccionada (sin cobre, plomo, aluminio, etc)
  • Fundente (cal)
  • Ferroaleaciones (Ni, Cr, Mo, etc.)

Las características principales del horno eléctrico son:

  • interiormente recubierto de ladrillo.
  • Temperaturas de hasta 3500 ºC.
  • caben unas 100 toneladas de material.
  • Cada hornada dura 50min aproximadamente.

Funcionamiento del horno eléctrico:

  1. Se quita la tapadera y se introduce la chatarra y el fundente.
  2. Se cierra el horno y se acercan los electrodos a la chatarra.
  3. Se inyecta oxígeno en lo fundido para quitar material indeseable.
  4. Se extrae la escoria y se quita el horno.
  5. Se hecha por el otro lado y se lleva al centro de moldeado.

 

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