04 Materiales Ferrosos (1)

8/17/2019 04 Materiales Ferrosos (1)

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Ing. Jorge RodríguezIng. Jorge Rodríguez

MATERIALES

FERROSOS



Ing. Jorge Rodríguez

OBJETIVO DE LA SESIÓNClasifcar e identifcar los materialeserrosos desde s! o"tenci#n $asta laase fnal de s! a"ricaci#nRES%LTADOS A LOS &%E A'ORTA

Res(onde acerca del (roceso deo"tenci#n de aceros ) !ndiciones




VIDEO




Materiales errosos

• El acero com(!esto"*sicamente de$ierro ) car"ono+ – Este ,ltimo le da

ciertas caracter-sticas) lo clasifca

• El $ierro !ndido .Fe/

– 'eso es(ec-fco es0+1234cm56 (!nto de!si#n 7859:C




CONTENIDO DE CARBÓN EN LOS

MATERIALES FERROSOS% de carbón Clasificación

0% Hierro puro

0.025% a 0.25% Acero de bajo carbono

0.25% a 0.5% Acero de medio carbono

0.5% a 2% Acero de alto carbono

2% a 6% Hierro fundido




;IERRO F%NDIDO < ACEROF%NDIDO


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COM'OSICICIÓN < ESTR%CT%RA

DEL ;IERRO < ACERO

• El $ierro !ndido ) el acero tienen elementos

com!nes como el ;IERRO ) el CARBON+ Lossi3!ientes elementos Mn6 Mo6 Cr6 B+ El '6 Si )el S6 son im(!re=as >!e est*n (resentes enel $ierro !ndido ) el acero

HIERR !"#$I$

ACER



'rinci(ales minerales >!e

contienen $ierroMINERAL

Contenido de

Fe

Magnetita (Fe3O4) de color pardomagnética 50% a 75%

Hematites parda (2Fe2O3 . 3H2O)de forma terrosa llamada limonita 30% a 50%

Hematites roja (Fe2O3) de color rojiza no magnética 30% a 50%

Siderita(FeCO3) de color lanco !

amarillo 30% a 45%





'roceso de o"tenci#n



O"tenci#n del $ierro "r!to o

arra"io• 'ELETSEn las (lantas de (rod!cci#n de $ierro "r!to se (rod!cen'ELETS .(e>!e?as eseras de color ne3ro 3ris de 7@mm dedi*metro con contenido de 28+8 de Fe/ ) se !tili=a (ara el

a"astecimiento de los ALTOS ;ORNOS




arra"ioEn un Alto Horno se transforma el mineral de hierro enarrabio:

– Mineral de $ierro'elets6 tro=os de $ierro ) c$atarra a "ase de $ierro+

– Co>!e

Com"!sti"le (ara la o"tenci#n del arra"io+S!ministra calor necesario (ara la reacci#nDescom(one los #idos de $ierro .red!ctor/+

– F!ndente 'iedra cali=aSe com"ina con las im(!re=as .a=!re6 (lomo/ del $ierro(ara o"tener !n arra"io de meor calidad

– Aire'ara la com"!sti#n del co>!e

- Material reractarioEs !tili=ado en la a"ricaci#n de los altos $ornos




arra"io• Red!cci#n

Es la s!stracci#n del o-3eno de los #idos

de $ierro (or medio de 'olo de car"#n.Co>!e/6 $idr#3eno ) mon#ido de car"#n+

Fe2

O3

+ 3CO → 3CO2

+ 2Fe



Alto ;orno




arra"io • La (ro(orci#n demateria (rima(ara (rod!cir7Ton+ De $ierro"r!to esa(roimadamente

– @ Ton+ Dec$atarra+ – 7 Ton+ De co>!e+ – 9+8 Ton+ De cali=a+

– 5+8 Ton+ De aire



'rod!cto (rinci(al en el alto $orno• Arra"io o $ierro

"r!to >!econtiene toda-a!n 2 de C )comoacom(a?ante$asta 5 de Si )

9+2 7+8 Mn6adem*s (e>!e?ascantidades dea=!re .S/ )

osoro .'/



'rod!cto sec!ndario en el alto

$orno• La escoria >!e

son las im(!re=asde los minerales – Silicato de calcio – Oido de

man3aneso

•

Gases de salida – SO@ – CO – CO@

– N@


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'ROD%CCIÓN DE

DERIVADOS DEL ;IERRO



Fl!o es>!em*tico de la (rod!cci#n

del acero



De $ierro "r!to a ACERO

• A tem(erat!ras!(eriores a

7299:C6 el $ierro"r!to (ierdecar"ono6o"teniendose el

acero6 a este(roceso se le llamaAFINO



'rocesos de afno m*s em(leados

• De in)ecci#n de

o-3eno+

• Siemens Martin+

• ElHctricos+

• Bessemer )

T$omas+



'rocedimiento de in)ecci#n de

o-3eno• EL 09 de los aceros se $acen (or este

mHtodo• Las materias (rimas necesarias son arra"io

!ndido6 c$atarra de alta calidad ) aditios• 'roceso

– Se in)ecta O@ – Se oida el car"ono ) se li"era calor – La eleada tem(erat!ra se ne!trali=a a3re3ando

c$atarra r-a – Formaci#n de escoria mediante la adici#n de CAL

.reacciona con Si6 ' ) S/

• Los aceros o"tenidos se denominan ACEROSAL OXIGENO



In)ecci#n de o-3eno




'rocedimiento SiemensMartin'rocedimiento SiemensMartin

• 'ermite o"tener directamente acero de calidad(artiendo de c$atarra

• 'roceso – Se llena la c!"a con 09de c$atarra de acero6 el resto con

$ierro "r!to ) cal (ara ormar la escoria – Se !sionan estas materias a !na tem(erat!ra de 7199 C

.la tem(erat!ra se lo3ra con !na llama a"ierta de 3as oaceite6 ) el aire se (recalienta a 7799 C/

– El (roceso de afno tiene l!3ar con eceso de [email protected] otroscom(onentes del $ierro como Si6 ' ) S se transorman en#idos no sol!"les ) orman la escoria con la cal/

– La cocci#n del caldo se (rod!ce de"ido a la ormaci#n de3ases de CO

• Si se a?aden elementos de aleaci#n.Cr6 Ni6 Mo/6 antesde terminar el (roceso de !si#n6 se o"tienen aceros de"aa aleaci#n




'rocedimiento SiemensMartin'rocedimiento SiemensMartin




'rocedimiento elHctrico

• 'rocedimiento (ara o"tener aceros fnos enes(ecial aceros altamente aleados

• %tili=a como materia (rima acero Siemens Martin! otro acero (reafnado

• %tili=a la acci#n del calor (rod!cida (or !n arcoelHctrico

• La 3eneraci#n del calor esta li"re de im(!re=as• Se alcan=an tem(erat!ras de $asta 5199 oC

.aleaci#n con ) Mo/




'rocedimiento elHctrico

• Se !tili=an"*sicamentedos ti(os de$orno – ;orno de arco

oltaico+ – ;orno deind!cci#n+




;orno de Arco Voltaico• 'osee dos a tres electrodos de car"#n• Se a(roec$a el calor li"erado (or !n arco

elHctrico entre los electrodos ) el metal a

!ndir• Calentamiento r*(ido• Tem(erat!ra re3!la"le *cilmente•

Se le !tili=a (ara !ndir aceros altamentealeados .;SS/




;orno de Arco Voltaico




;orno de Ind!cci#n

• 'oseen !na "o"ina (or donde (asa

corriente alterna• El calentamiento es (rod!cido (or el(aso de corrientes (ar*sitas (or elmaterial a !ndir

• Es !tili=ado (ara a"ricar acerosaltamente aleados 6 !ndici#n aleada




;orno de Ind!cci#n




'rocedimiento Bessemer ) T$omas

• Reduce el contenido de C en el hierro brutomediante combustión

• ara la combustión del C se hace !asar a tra"#s delcontenido li$uido del con"ertidor %essemer o&homas aire o aire ' O(

• roceso: – Con"ertidor en !osición de llenado )se "ierten hierro

bruto fundido con cal* – Se so!la aire o aire con O( ' se endere+a el

con"ertidor• El aire atra"iesa la masa li$uida ' $uema el carbono, Si '

el -n – El con"ertidor se "uel"e a .irar a !osición de llenado

• Se e"acua el "iento ' se a/ade el C necesario !ara elacero

– El con"ertidor !asa a la !osición de "aciado ' seelimina la escoria $ue 0ota sobre el acero

• Como !roducto secundario se obtiene la escoria




Transormaci#n de metales en

(rod!ctos semiaca"ados

• Acero colado sincalmar

• Acero colado

calmado.desoidado/




Acero sin calmar

• Los 3ases (rod!ctos delenriamiento del aceroascienden en orma de

"!r"!as com(rimiendo$acia el n,cleo el C6 '6 S.sedimentaci#n/ – ' Fra3ilidad en r-o – S Fra3ilidad en caliente – 6Ti6Mo '!ntos d!ros+

• Alam"res6 c$a(as deacero+




Acero sin calmar




Acero calmado

• Acero desoidado nodes(rende 3as alsolidifcarse+ – Se a?ade al acero !n

red!ctor .Mn6Si o Al/ >!eorma los (rod!ctos dedesoidaci#n+

– El acero calmado seem(lea 3eneralmente (ara(ie=as solicitadasdin*micamente6 (+

eem(lo6 en laconstr!cci#n dema>!inaria o (ara (ie=as>!e de"en ser sometidas a!ertes conormaciones o(ara mecani=ado con

arran>!e de ir!ta




'rocedimiento de colada• Colada en lin3otes o "lo>!es

– Se c!ela en co>!illas+

• Colada contin!a o en c!erda+

– 'or !na co>!illa a"ierta reri3erada (ora3!a




Colada en lin3oteras




Colada contin!a



GRACIAS

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