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7/22/2019 Alto horno.docx
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Universidad Autnoma de Nuevo Len
Facultad de Ingeniera Mecnica y Elctrica
TEMA:
Aceros, Alto horno, Diagrama hierro carbono
Clase:
Metales Ferrosos
Catedrtico.
Dra. Sugeheidy Yaneth Carranza Bernal
Alumno:
Ing. Rubn Esa Guajardo Hernndez
0360325
01/10/2013
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Alto horno
Estas instalaciones reciben este nombre por su gran altura que suele estaren torno a los 30 metros. Un alto horno es un horno de cuba, formado pordos troncos de cono unidos por sus bases mayores. El tronco superior recibe
el nombre de cuba, y el inferior se llamaetalajes,la zona intermedia sellamavientre.La parte interior del horno est recubierta por materialrefractario y la exterior es de chapa de acero, entre ambas capas se disponeun circuito de refrigeracin.
El horno es alimentado con una mezcla de mineral de hierro, carbn decoque y fundente, generalmente piedra caliza. La proporcin entre estas tressustancias ha de ser 2Tm de mineral - 0,5Tm de coque - 1Tm de fundente.Mediante una cinta transportadora esta mezcla se lleva hasta una tolvasituada en la parte superior del horno.
La mezcla se va alimentando al horno a travs de la parte superior, llamadatragante.En ella un mecanismo de trampillas permite la entrada de lamateria primaevitando que escapen al exterior gases, humos y sustanciascontaminantes.
Los altos hornos operan en continuo. Esto quiere decir que la forma detrabajo no consiste en introducir la mezcla con los reactivos dejar que elhorno funcione durante un determinado tiempo y que haya que detenerlopara extraer los productos. En un alto horno se introducen las materiasprimas solidas por la parte superior y los productos, ms densos, se extraen
por la parte inferior de forma continua. Esto hace que la mezcla de entradavaya cayendo hacia zonas ms bajas del horno y que sucesivamente vayapasando por la cuba, el vientre y el atalaje.
Por la parte inferior del horno se inyecta por unas toberas aire caliente. Esteaire reacciona en la zona de etalajes con el coque, el coque se transforma enCO generando una temperatura de 1800C. Con esta temperatura la cargallega en la zona inferior del horno a la temperatura de fusin del hierro ydebido a la diferencia de densidades entre el hierro y la escoria estos quedanseparados en el fondo del horno, en una zona llamadacrisol.El hierrofundido queda en la capa inferior del crisol y la escoria en la superior.Posteriormente se rompe (pincha) el tapn cermico que obtura lapiquerade arrabio y es sangrado el horno, extrayndose el hierro de primera fusin,hierro colado o arrabio y a continuacin la escoria.
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Etalajehttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Etalajehttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Vientrehttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Tragantehttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Crisolhttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Piquerahttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Piquerahttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Crisolhttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Tragantehttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Vientrehttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Etalaje7/22/2019 Alto horno.docx
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El arrabio se vierte engrandes recipientesllamadoscucharas,stas pueden serabiertas o cerradas
(torpedo), que es unvagn semicerradorecubierto ensu interiorpor ladrillos refractariosque mantienen el arrabiofundido, mientras estransportado hasta elhorno de afino LD, dondele quitarn al arrabio lasimpurezas que todavacontiene y que lo hacenpoco adecuado para el
uso industrial.
Las escorias obtenidas son empleadas en la fabricacin de abonos agrcolas,como materia prima en la produccin de cemento y en la fabricacin deaislantes trmicos y acsticos.
Hasta ahora hemos comentado como se separa el arrabio por la parteinferior del horno una vez que ya se ha formado. Pero recuerda que lo quehemos alimentado al horno no es el arrabio acompaado de escoria, por la
parte superior del horno se ha alimentado un mineral de hierro. Lo queocurre en las zonas superiores del horno (vientre y cuba) son procesosqumicos complejos por los que el CO producido en la zona de etalajesreacciona con el mineral reducindolo y transformndolo a medida que lacarga baja a travs del horno en hierro metlico.
Por la parte superior de la cuba salen unos gases provenientes de lacombustin que tras ser filtrados, para quitarle impurezas, son empleadoscomo combustibles en unos cambiadores de calor llamados recuperadoresCowper.
El coque cumple tres papeles durante el proceso.
a) Combustible, aportando el calor necesario para la fusin de laescoria y del metal.
b) Soporte de la carga y responsable de la permeabilidad de lamisma, dada su gran porosidad.
Imagen 7.
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Cucharahttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Cucharahttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Cucharahttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Torpedohttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Torpedohttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Torpedohttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Cuchara7/22/2019 Alto horno.docx
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c) Reductor de los xidos de hierro.
El fundente cumple una doble funcin.
a) Reduce la temperatura de fusin del hierro.
b) Reaccionan con los elementos que acompaan al mineral paraformar la escoria.
La mezcla slida que se alimenta a un alto horno por su parte superior estcompuesta por:
Arrabio, coque y fundente
Mineral de hierro, coque y escoria.
Mineral de hierro, coque y fundente
Mineral de hierro, coque, fundente y aire caliente.
Incorrecto, el arrabio no es un reactivo es el nombre que recibe el producto
de la reaccin. Arrabio es el hierro metlico que se acumula en el crisolIncorrecto, la escoria es la sustancia residual que se genera en la reaccin yque queda acumulada en la parte superior del crisol.CorrectoIncorrecto. El aire caliente es necesario para que se lleve a cabo el proceso,pero por un lado es aadido al reactor por la parte inferior y por otra partees un gas.
En un alto horno las reacciones en las que el mineral de hierro se transformaen hierro metlico tienen lugar en:
En la parte inferior del horno, llamada etalajes.
En la cuba y en el vientre.
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En el crisol
En la tragante
Incorrecto, en la parte inferior del horno el hierro se funde debido al calorliberado por la combustin incompleta del coque.Correcto.Incorrecto. El crisol slo sirve para almacenar el arrabio y la escoria fundidahasta que tiene lugar el sangrado del horno.Incorrecto. La tragante est situada en la parte superior del horno y es elelemento a travs del cual este es cargado.
El siguiente esquema muestra con detalle las partes ms importantes y elfuncionamiento de un alto horno
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Afino del acero
El hierro colado o arrabio obtenido del alto horno es un producto que todava noest listo para ser utilizado industrialmente. Por un lado contiene impurezas deelementos como Azufre o Silicio. Por otro lado contiene un porcentaje demasiadoalto de carbono y por ltimo todava arrastra restos de xidos de hierro. Todasestas sustancias hacen que las propiedades del producto no sean las deseables. Esnecesario pues tratar este hierro, el proceso por el que esto se lleva a cabo sellama colado.
Colado:
Proceso por el que se eliminan las impurezas y se reduce la cantidad decarbono presente en el arrabio para transformarlo en un acero aptopara la actividad industrial. Las impurezas eliminadas generan unaescoria.
Acero:
Aleacin de hierro y carbono en la que el porcentaje de carbono nosupera el 2%.
Reacciones principales
La primera consiste en reducir mediante elmonxido de carbono los xidos de
hierro presentes en el mineral de hierro.
Produccin del agente reductor CO (monxido de carbono):
La reaccin general es:
(a)
Dado el exceso de carbono y la temperatura, hay una conversin de todo el oxgeno en monxidode carbono.
En realidad, la reaccin anterior se produce por dos reacciones sucesivas:
http://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3xido_de_carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3xido_de_carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3xido_de_carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3xido_de_carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3xido_de_carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3xido_de_carbono7/22/2019 Alto horno.docx
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(b)
a continuacin,
(c) (reaccin de Boudouard)
A partir de ah, la reaccin de reduccin de los xidos de hierro es la siguiente:
(d)
El coque tiene dos funciones:
Por la combustin, se produce el agente reductor (a), sobre todo a la salida de las toberas. La
reaccin es altamente exotrmica, se alcanzan temperaturas de 2200 C.
Se consume eldixido de carbono (CO2), producido por la reduccin de los xidos de hierro (c)
para regenerar el agente reductor (CO), de los xidos de hierro.
La reduccin de los xidos de hierro
Los xidos de hierro se reducen siguiendo la siguiente secuencia:
La secuencia de la temperatura en la cuba es (desde arriba de la cuba en funcin de latemperatura):
T
> 320 C(e)
620 C < T< 950 C
(f)
T> 950 C
(g)
en el fondo de la cuba, se produce la regeneracin del CO por lareaccin de Boudouard(c) a unatemperatura de alrededor de 1000 - 1050 C.
La Reaccin de Boudouard(denominado tambin Proceso de Boudouard) es unareaccin
qumica empleada paragasificar elcarbncondixido de carbono y obtenermonxido decarbono,denominada en honor del qumico francsOctave LeopoldBoudouard (18721923)que descubri este proceso qumico en el ao1905.Se trata de una reaccinredoxque seencuentra enequilibrio qumico a una temperatura dada. Es ladismutacin de monxido decarbono en su dixido adems degrafito o su ecuacin reversa:1
2CO CO2+C
http://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_de_Boudouardhttp://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_de_Boudouardhttp://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_de_Boudouardhttp://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_de_Boudouardhttp://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_de_Boudouardhttp://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Gasificaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Carb%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Carb%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3xido_de_carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3xido_de_carbonohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Octave_Leopold_Boudouard&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Octave_Leopold_Boudouard&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Octave_Leopold_Boudouard&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/1905http://es.wikipedia.org/wiki/1905http://es.wikipedia.org/wiki/Redoxhttp://es.wikipedia.org/wiki/Redoxhttp://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_qu%C3%ADmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Dismutaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Grafitohttp://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_de_Boudouard#cite_note-1http://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_de_Boudouard#cite_note-1http://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_de_Boudouard#cite_note-1http://es.wikipedia.org/wiki/Monoxido_de_carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Monoxido_de_carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_de_Boudouard#cite_note-1http://es.wikipedia.org/wiki/Grafitohttp://es.wikipedia.org/wiki/Dismutaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_qu%C3%ADmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Redoxhttp://es.wikipedia.org/wiki/1905http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Octave_Leopold_Boudouard&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3xido_de_carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3xido_de_carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Carb%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Gasificaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_de_Boudouardhttp://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_carbonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_de_Boudouard7/22/2019 Alto horno.docx
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Este equilibrio qumico aparece frecuentemente en procesos como:altos hornos,la generacindelgas de alumbrado.
Creador del Alto Horno
Abraham Darby (14 de abril de16788 de marzo de17171) fue el primero y ms conocido detres generaciones del mismo nombre, perteneciente a una familia decuqueros(Quakersociedad religiosa) ingleses, que represent un papel primordial durante larevolucin industrial.Desarroll un mtodo de produccin de hierro de gran calidad enalto horno alimentado porcoqueen lugar decarbn,lo que supuso un gran avance en la produccin de hierro comomaterial bsico para la industria.
El amarillo representa el carbn, el rojo la mena de mineral de hierro y el azul representa lachatarra de acero, que son los ingredientes bsicos en la fabricacin de acero.
En la actualidad existen dos mtodos diferentes para realizar el colado delarrabio. Por un lado est el mtodo convertidor LD y por otro el hornoelctrico. Veamos ahora cada uno de estos sistemas por separado.
CONVERTIDOR LD u Horno de afino de oxgeno bsico.
Este sistema est formado por en una olla de acero recubierta en suinterior con material refractario en la que se deposita el arrabio atratar. A travs de una lanza situada en la parte superior se inyectaoxgeno al recipiente. Debido a las altas temperaturas de trabajo, lalanza se enfra continuamente a travs de serpentines de aguainteriores para evitar que se funda. La carga y la descarga de la olla sehacen por la parte superior por lo que la olla est montada en ejesrotatorios que permiten su volcado.
http://es.wikipedia.org/wiki/Alto_hornohttp://es.wikipedia.org/wiki/Alto_hornohttp://es.wikipedia.org/wiki/Alto_hornohttp://es.wikipedia.org/wiki/Gas_de_alumbradohttp://es.wikipedia.org/wiki/Gas_de_alumbradohttp://es.wikipedia.org/wiki/Gas_de_alumbradohttp://es.wikipedia.org/wiki/1678http://es.wikipedia.org/wiki/1678http://es.wikipedia.org/wiki/1678http://es.wikipedia.org/wiki/1717http://es.wikipedia.org/wiki/1717http://es.wikipedia.org/wiki/1717http://es.wikipedia.org/wiki/1717http://es.wikipedia.org/wiki/Sociedad_Religiosa_de_los_Amigoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Sociedad_Religiosa_de_los_Amigoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Revoluci%C3%B3n_industrialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Revoluci%C3%B3n_industrialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Alto_hornohttp://es.wikipedia.org/wiki/Coquehttp://es.wikipedia.org/wiki/Coquehttp://es.wikipedia.org/wiki/Carb%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Carb%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Coquehttp://es.wikipedia.org/wiki/Alto_hornohttp://es.wikipedia.org/wiki/Revoluci%C3%B3n_industrialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sociedad_Religiosa_de_los_Amigoshttp://es.wikipedia.org/wiki/1717http://es.wikipedia.org/wiki/1717http://es.wikipedia.org/wiki/1678http://es.wikipedia.org/wiki/Gas_de_alumbradohttp://es.wikipedia.org/wiki/Alto_horno7/22/2019 Alto horno.docx
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Cuando el horno se ha cargado de arrabioprocedente del torpedo y con chatarraseleccionada se coloca en posicin vertical, se hace descender en suinterior la lanza de oxgeno hasta unos 2 m por encima de la carga. Acontinuacin se inyectan en el horno gran cantidad de oxgeno a
elevada presin. El oxgeno reacciona con el carbono y otros elementosno deseados e inicia una reaccin que quema con rapidez lasimpurezas del arrabio produciendo una escoria. Esta, al tener menordensidad, se sita en la parte superficial.
Normalmente el chorro de oxgeno contiene polvo de piedra caliza quesirve para eliminar impurezas, entre las que destaca el fsforo.
Terminado el proceso se inclina el horno para extraer la escoria,quedando abajo el acero afinado.
Una vez obtenido el acero afinado, se le pueden aadir los elementosque formarn las distintas ferroaleaciones, o bien hacerlo ms tardecuando el acero afinado sea vertido en la cuchara. El proceso tardaunos 50 minutos, y estos sistemas estn dimensionados para poderproducir unas 275 toneladas de acero por hornada.
Una de las grandes ventajas que desde un principio se observ enestos convertidores fue su capacidad para aceptar hasta un 20% de"chatarra junto con la carga de arrabio lquido.
Imagen 10. Fuente propia
Horno elctrico
Imagen 9.
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En estos hornos el calor aportado procede de un arco elctrico que se hacesaltar entre unos electrodos de grafito y la superficie de la chatarra con quese carga el horno, la resistencia del metal al flujo de corriente genera calor,que junto con el producido por el arco elctrico 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 unahora.
Los hornos elctricos se emplean para producir acero inoxidable y acerosaleados de extraordinaria calidad que deben ser fabricados segnespecificaciones muy exigentes. El afinado se produce en una cmarahermtica, donde los parmetros que intervienen en el proceso soncontrolados rigurosamente con dispositivos automticos. En las primerasfases de este proceso de refinado se inyecta oxgeno de alta pureza a travsde una lanza, lo que aumenta la temperatura del horno y disminuye eltiempo necesario para producir el acero. La cantidad de oxgeno inyectadase puede regular con precisin, lo que evita oxidaciones no deseadas.
La carga es chatarra seleccionada, porque su contenido en aleaciones afectaa la composicin del acero afinado. Tambin se aaden otros materiales,como pequeas cantidades de mineral de hierro y fundente, para contribuira eliminar el carbono y otras impurezas. Los elementos adicionales para laaleacin se introducen con la carga o despus, cuando se vierte a la cucharael acero afinado.
EJERCICIO
Un horno de afino elctrico esta alimentado por una tensin de 900V, conuna corriente elctrica de 700kA, produce 120Tm de acero cada hornadaque transcurre en 55minutos.Si el precio de la chatarra es de 0,08/kg, se produce el 10% de escoria y elprecio de la energa elctrica es de 0,12/kwh. Con estos datos calcula:a) Potencia del horno expresada en w y en CV.b) Energa elctrica consumida en cada hornada.c) Precio del kg de acero producido si los elementos aadidos par lasferroaleaciones presentan un coste de 250 , y en cada hornada se producen
unas prdidas del 10% en escoria
V 900 V
I 700 kA
m 120 Tm
t 55min = 3300s
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Aleaci%C3%B3nhttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Aleaci%C3%B3n7/22/2019 Alto horno.docx
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Precio Chatarra 0.08 / Kg
Porcentaje Escoria 10%
Precio Energa 0.12 / kWh
Costo Aditivos 250
Tasa de cambio Peso por Dlar
Americano 25/09/13
12.8754
Tasa de Cambio Dlar Americanopor Euro 25/09/13
1.3504Tasa de cambio Peso por Euro25/09/13
17.3599
a) Potencia consumida del horno viene dada por:
Sustituyendo valores nos queda
7 900 V= 630000 KW = 630 MW = 844844 CV
b) Energa elctrica consumidaviene dada por:
Sustituyendo valores nos queda
7 9 = 2079000000 J= 2079 MJ = 577.5 kWh
c) En Primer lugar hay que calcular El Costo Total
El Costo Total = Costo de Energa + Costo de Chatarra + Costo de Aditivos
Costo de Aditivos 25
El Costo de Chatarra se obtiene multiplicando la masa de chatarra por su precio por Kilogramo
Costo de Chatarra = (120 * 103kg) * (0.08 /kg 9,6
El Costo de Energa se obtiene multiplicando la energa consumida por el precio del kWh
Costo de Energa = (577.5 kWh) * (0.12 /kWh) = 69.3
Teniendo ya todos los costos de Produccin
El Costo Total = 69.3 + 9,600 + 25= 9919.3
El Costo Total = 9919.3
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La masa total de acero producida es el 90% de 120 Tm por lo que tenemos 108 Tm de Acero por
lo que al dividir El Costo Total por la masa producida de acero obtenemos el costo por Kg de
Acero producido:
999
8 92 /
Costo de Aditivos 25 1.3504 USDll/ 375.6 USDll (12.8754 Peso/ USDll) = $ 4346.73504
Costo de Chatarra= 9,600 (1.3504 USDll/ 12,963.84 USDll (12.8754 Peso/ USDll) = $166,914.625536
Costo de Energa = 69.3 (1.3504 USDll/ 93.58272 USDll (12.8754 Peso/ USDll) = $1,205.11522
El Costo Total = 9,99 (1.3504 USDll/ 13,395.02272 USDll (12.8754 Peso/ USDll) = $
172,466.2755
92 (1.3504 USDll/ 0.1214768 USDll (12.8754 Peso/ USDll) = $1.56406239072
Euros USDLL Pesos
Costo de Aditivos 25 375.6 USDll $ 4346.73504Costo de Chatarra 9,600 12,963.84 USDll $ 166,914.625536
Costo de Energa 69.3 93.58272 USDll $ 1,205.11522El Costo Total 9,99 13,395.02272 USDll $ 172,466.2755
Costo Kg de Acero 92 0.1214768 USDll $ 1.56406239072
Colada
Una vez afinado, el acero se vierte sobre una cuchara recubierta de materialrefractario. Llega ahora el momento de transformar el producto obtenido yque todava est fundido en lminas o piezas de acero slido a partir de lascuales poder fabricar los objetos que sea necesario. Este proceso recibe elnombre de colada y puede hacerse de dos formas, convencional o contina.
1. Colada convencional
Es uno de los procesos ms antiguos que se conocen para trabajar los metales. El
proceso consiste en dar forma a un objeto al verter el material lquido en una
cavidad formada en un bloque de arena aglomerada u otro material que se llama
molde y dejar que se solidifique el lquido.
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2. Colada contina
Cuando se requiere un material de seccin constante y en grandes cantidades se
puede utilizar el mtodo de la colada continua.
En este mtodo el contenido de la cuchara se vierte en un crisol que mediante una
vlvula va suministrando una cantidad constante de arrabio sobre un molde con laforma requerida. Por gravedad el material fundido pasa por el molde. Mediante un
sistema de refrigeracin 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 mtodo muy til para fabricar perfiles, varillas y barras de diferentes
secciones y lminas o placas de varios calibres y longitudes.
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Elementos de aleacin del acero
Como hemos visto en los puntos anteriores, en los hornos de afinose consigue reducir la cantidad de carbono y eliminar las impurezasque contiene el arrabio y que haran que sus propiedades no fueran
todo lo buenas que podran llegar a ser.
Otra de las operaciones que se realiza durante la operacin de afinoconsiste en aadir al acero determinados elementos metlicos, loscuales en las proporciones adecuadas modifican de modo significativoalgunas propiedades del acero, o incluso le aaden alguna que noposea.
Aleacin:
Mezcla slida homognea de dos o ms metales, o de uno o ms
metales con algunos elementos no metlicos. El acero es pues unaaleacin de hierro y carbono, ms los metales que se aaden paramejorar sus propiedades.
Los elementos ms habituales y la forma en que modifican las propiedadesdel acero son:
Aluminio: se emplea como desoxidante en la fabricacin de muchosaceros.
Boro: aumenta la capacidad de endurecimiento superficial,proporcionando un revestimiento duro y mejorando la templabilidad.
Cobalto:disminuye la templabilidad. Mejora la dureza en caliente. Seusa en los aceros rpidos para herramientas. Se utiliza para acerosrefractarios. Aumenta las propiedades magnticas de los aceros.
Cromo: es uno de los ms utilizados en la fabricacin de aceros aleados. Seusa en aceros de construccin, en los de herramientas y en los inoxidables.Ya que aumenta la dureza y la resistencia a la traccin y la tenacidad de losaceros, mejora la templabilidad, aumenta la resistencia al desgaste, lainoxidabilidad. Se utiliza en revestimientos embellecedores o recubrimientosduros de gran resistencia al desgaste, como mbolos, ejes,...
Estao:es el elemento empleado para recubriendo lminas delgadasconformar la hojalata.
Manganeso:se aade para neutralizar la negativa influencia del azufre y deloxgeno, acta como desoxidante. De no tener manganeso, los aceros no sepodran laminar ni forjar.
Molibdeno:aumenta la profundidad de endurecimiento del acero, y sutenacidad, mejorando la resistencia a la corrosin.
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Nquel:produce gran tenacidad, es un elemento de gran importancia en laproduccin de aceros inoxidables, porque aumenta la resistencia a lacorrosin.
Plomo:favorece la mecanizacin por arranque de viruta, (torneado,cepillado, taladrado,...) ya que el plomo es un buen lubricante de corte, seaade a los aceros porque mejora la maquinabilidad.
Silicio:se usa como elemento desoxidante. Titanio:se usa para estabilizar y desoxidar el acero. Tungsteno o volframio:mejora muy significativamente la dureza y la
resistencia al desgaste, produce aceros rpidos con los que es posibletriplicar la velocidad de corte de las herramientas.
Vanadio:desoxidante, proporcionan al acero una buena resistencia a lafatiga, traccin y poder cortante en los aceros para herramientas.
Zinc:es elemento empleado para producir acero galvanizado.
Tratamientos del acero
Dentro de este apartado vamos a hablar de los tratamientos a los que se puede
someter una pieza de acero en estado ya slido para mejorar alguna de sus
propiedades. Bsicamente estos tratamientos son de tres tipos, superficiales,
trmicos y termoqumicos.
Tratamientos superficiales
El principal inconveniente que presenta el
acero como material de trabajo es su
tendencia a oxidarse cuando entra en
contacto con la atmsfera o con el agua.
Por ello normalmente el acero ha de ser
sometido a tratamientos superficiales que
combatan esta carencia.
En esencia lo que hacen todos ellos es
cubrir la pieza con una capa de material
que o bien no se oxida o ya est oxidado
pero no permite que la corrosin pase a
capas interiores. Los tratamientos superficiales ms habituales son:
Cromado: recubrimiento embellecedor superficial para proteger de laoxidacin.
Galvanizado: recubrimiento superficial con zinc que se da al acero. Niquelado: similar al cromado. Pavonado: tratamiento superficial que se da a piezas pequeas de acero,
como la tortillera, consiste en aplicar una capa superficial de xido, con el quese cubren las piezas y se evita su corrosin.
Imagen 15.
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Pintura: recubrimiento protector, usado en estructuras, automviles, barcos.
Tratamientos trmicos
Mediante estos procesos se consigue modificar muy
significativamente las propiedades mecnicas comodureza, tenacidad y resistencia mecnica del acero. En
estos procesos no hay ninguna aportacin de
elementos qumicos nuevos al material base.
Consisten en calentar el material a tratar hasta una
temperatura inferior a la de fusin y mantenerlo en
ella el tiempo suficiente como para que a lo largo de
toda la pieza se alcance la misma temperatura, con el
fin de homogeneizar el tamao del grano, o para
modificar los microconstituyentes del material.Posteriormente el material puede ser enfriado a diferentes velocidades, segn el
tipo tratamiento que se quiera realizar. Para conseguir distintas velocidades de
enfriamiento, se somete al material a un bao en agua o aceite, en calma o con
agitadores, o se deja a la pieza en el interior del horno apagado a que se vaya
enfriando.
Hay distintos tipos de tratamientos trmicos que se aplican al acero (sern ms
profundamente tratados en Tecnologa II):Temple, revenido, recocido y
normalizado, con ellos se consigue mejora la resistencia a la traccin, disminuir la
acritud, elevar la tensin de rotura, y eliminar las tensiones internas.
Tratamientos termoqumicos
En ocasiones se demandan materiales que tengan propiedades contradictorias
como es por ejemplo que presenten elevada resiliencia y dureza (cigeales,
pistones, levas,), para ello se trata de que el alma de las piezas absorba los
impactos y que la zona superficial sea la que acometa la dureza.
En estos casos se modifica superficialmente la composicin de los materiales sin
que afecte a su composicin interna, sometindoles a tratamientos termoqumicos.Estos se llevan a cabo en recipientes hermticos, elevando la temperatura por
debajo de la de fusin y en presencia de algn elemento que se difunda hacia el
interior del material base de la pieza a tratar, dependiendo de cul sea este
material se distinguen los siguientes tratamientos:
Imagen 16.
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Cementacin con carbono: se suelen emplear slidos como el carbn olquidos como cianuro sdico (CNNa), o gases como mezclas de monxido decarbono y metano.
Nitruracin con nitrgeno: se alcanzan temperaturas alrededor de los 500Cy en el seno de una atmsfera de amoniaco (NH3), los tomos de nitrgeno seasocian con elementos constituyentes de la aleacin como el cromoconstituyndose compuestos extraordinariamente duros.
Cianuracin: en este tratamiento se alcanzan temperaturas del orden de850C y los elementos que se difunden son: cianuro sdico, cloro y carbonatosdico.
Sulfinizacin: se eleva a temperatura hasta 600C y se somete a la pieza atratar a un bao de sales ricas en azufre, combinndose este elementosuperficialmente con la pieza a tratar obtenindose una extraordinaria durezasuperficial.
En ocasiones despus de un tratamiento termoqumico, se suele aplicar un temple
superficial para aumentar la resiliencia de la pieza y disminuir sus tensiones
internas.
Uno de los grandes inconvenientes del acero es su tendencia a oxidarsecuando entra en contacto en el oxgeno y la humedad. Los tratamientossuperficiales consiguen recubrir la pieza de acero de una capa de material nooxidable que impide que la pieza que queda recubierta se deteriore. Hayvarios tipos de tratamientos:
f alse f alse f alse
Cuando el acero se recubre de una capa superficial obtenemos un tipo de
acero llamado aceroGalvaniza
.
ElPavonado
consiste en cubrir la pieza de acero con una capa superficial dexido.
Automviles, barcos y estructuras de puentes son frecuentemente
cubiertas por una capa dePintura
, esta da color a la pieza y la evita quela humedad y el oxgeno entre en contacto con el acero
Mecanizado del acero
Tras la etapa de colado hemos obtenido piezas de acero al que si se le han aadido
los elementos adecuados se le habrn conseguido dotar de las propiedades que
interesaba alcanzar.
Sin embargo la forma de estos bloques de acero muy raramente va a ser la que
necesitemos en nuestro producto terminado. As por ejemplo si queremos obtener
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fregaderas de cocina de acero, est claro que no va ser posible realizar un colado
en continuo que nos de piezas de esa forma.
Lo ms habitual es que las piezas de acero, tras la colada, sean sometidas a
distintos procesos de mecanizacin para dotarles de la forma adecuada.
Los procesos ms comunes son:
Laminacin: Mtodo utilizado para producirproductos metlicos alargados de seccintransversal constante. El mtodo se basa enelevar la temperatura de los lingotes de acerohasta que sea posible la deformacin dellingote por la accin de pares de cilindros a
presin, en los llamados trenes delaminacin. El paso a travs de los cilindrosva conformando el perfil deseado hastaconseguir las medidas adecuadas. Existentrenes de laminacin en fro, pero losproductos obtenidos en ellos presentan acritud y deben ser templados paramejorar sus propiedades. Las dimensiones del acero que se consiguen a travsde estos mtodos no tienen tolerancias muy ajustadas.
Forja: Proceso en el cual se modifica la forma de los metales por deformacinplstica sometiendo al acero a una impactos repetitivos. Se realiza a altastemperaturas que refavorecen la forjabilidad y mejoran las propiedadesmecnicas del acero.
Estampacin: El material adquiere la forma de la cavidad de la estampa. Laestampa est compuesta por dos matrices que tienen grabada la forma de lapieza que se desea conseguir, producindose la deformacin por medio de lacompresin efectuada por la prensa. Cuando las prensas adems de deformarla pieza producen cortes sobre ella al proceso se le llama troquelacin.
Embuticin: es un proceso de conformado en fro, por el que se transforma undisco o pieza recortada en piezas huecas, o bien partiendo de piezaspreviamente embutidas, estirarlas a una seccin menor con mayor altura.
Imagen 17.
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Imagen 18. Imagen 19. Imagen 20.
Acero corrugado:Este tipo de acero se utiliza fundamentalmente enconstruccin, para fabricar hormign armado y cimentaciones de obras. Setrata de barras de acero con resaltes que mejoran la adherencia con elhormign. Este tipo de acero presenta una gran ductilidad, y una gransoldabilidad. Las barras de acero corrugado, estn normalizadas, en Espaa seaplican las normas (UNE 36068:1994- UNE 36065:2000 UNE36811:1996)
Tubos: se fabrican doblando una lmina de acero caliente en forma cilndrica ysoldando los bordes para cerrar el tubo, en los tubos ms pequeos, los bordesde la tira suelen solaparse y se hacen pasar entre un par de rodillos, la presinde los rodillos basta para soldar los bordes. Los tubos sin soldaduras sefabrican a partir de barras slidas hacindolas pasar entre un par de rodillosinclinados en el interior se sita una barra metlica con punta, llamadamandril,que perfora las barras y perfora el interior del tubo mientras losrodillos forman el exterior
Reciclaje del acero
Sin embargo la chatarra es un recurso importante, puede serreciclada utilizndose parar producir nuevos aceros. La finalidad del
reciclado de acero es doble:
Se reduce el consumo de materias primas. Se consigue un ahorro energtico pues el proceso de obtencin de acero
a partir del mineral de hierro supone un elevadsimo gasto de energa.
La chatarra generada se prensa formando grandes paquetescompactos. Estos paquetes son transportados a las industrias que van
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Mandrilhttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Mandrilhttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Mandril7/22/2019 Alto horno.docx
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a reciclar el metal y all son fundidos en hornos especiales, acontinuacin son incorporados al proceso siderrgico de produccin deacero.
Se estima que en la actualidad la chatarra reciclada representa ms
del 40% de las necesidades de acero en el mundo, producido enhornos elctricos.
En el proceso de reciclado es necesario respetar las normas sobreprevencin de riesgos laborales y las de carcter medioambiental.
Al ser muy alto el consumo de electricidad, el funcionamiento del hornode fundir debe tratar de programarse en las horas valle de consumo,siempre que sea posible.
En la entrada de las plantas de reciclaje, los camiones que transportanla chatarra a las industrias tienen que pasar por arcos detectores deradioactividad.
Diagrama de aleacin hierro-carbono
El diagrama de aleacin hierro-carbono es un tipo de diagrama deequilibrio que nos permite conocer el tipo de acero que se va aconseguir en funcin de la temperatura y la concentracin de carbonoque tenga presente.
Antes de pasar a estudiar que es un diagrama de de equilibrio y eldiagrama hierro-carbono en particular, es imprescindible que tengasclaros unos cuantos conceptos:
Estado de agregacin: Cada una de las tres formas en que se puedepresentar la materia. Los estados de agregacin son tres: slido, lquidoy gaseoso.
Fase: Cada una de las partes macroscpicas de composicin qumica ypropiedades fsicas homogneas que forman un sistema.
Sistemas homogneos: Sistemas formados por una nica fase(monofsicos).
Sistemas heterogneos: Estn formados por varias fases.
Mezcla: Porcin de materia formada por dos o ms sustanciasdiferentes.
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Puede parecer que fase y estado de agregacin de la materia son sinnimos, sin embargo
no lo son. Por ejemplo, el grafito y el diamante son dos formas alotrpicas del carbono;
son, por lo tanto, fases distintas, sin embargo ambas pertenecen al mismo estado de
agregacin (slido).
Un diagrama de equilibrio de una mezcla es un grfico que representa las diferentesfases y estados de agregacin en que van a presentarse los componentes de un sistema en
funcin de la temperatura y de la concentracin de cada uno de los componentes de la
mezcla.
En el caso del diagrama de aleacin hierro-carbono se trata de un diagrama de
equilibrio en el que se representa el comportamiento de la aleacin de hierro y carbono en
funcin del porcentaje de carbono contenido en la mezcla y de la temperatura.
Hay que tener en cuenta que en una mezcla de acero es posible encontrar los
siguientes estados y formas alotrpicas:
Acero lquido: Mezcla de hierro y carbono a muy alta temperatura, la mezclaest en fase lquida y es homognea.
Ferritao hierro (alfa): Sistema cbico, imanes permanentes.
Hierro (beta): Similar al alfa pero no es magntico.
Austenitao hierro (gamma): Sistema cbico centrado en las caras.
Hierro (delta): Red cbica centrada en el cuerpo.
Cementita(Fe3C): Slido formado por el exceso de carbono en la mezcla (lacantidad que est en exceso sobre la solubilidad y que no puede ser disuelta enla mezcla). Es una sustancia dura y frgil que no puede ser laminada niforjada.
Estas formas alotrpicas tienen diferentes propiedades y el acero adoptar unas u
otras en funcin de cual sea la composicin y la temperatura de la mezcla. En
funcin de la utilizacin que se quiera hacer del producto resultante habr que
conseguir que la forma o las formas alotrpicas producidas sean unas u otras. Esa
informacin se encuentra en el diagrama hierro-carbono.
La posicin de un una mezcla de acero en el diagrama de hierro-carbonoqueda definida por su temperatura y el tanto por ciento en masa de carbonoque tiene la mezcla. La temperatura se representa en el eje vertical(ordenadas), el porcentaje de carbono se representa en el eje horizontal(abscisas). El eje horizontal que representa la cantidad de carbn en lamezcla toma valores crecientes hasta el 6,67%.
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Ferritahttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Ferritahttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Austenitahttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Austenitahttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Cementitahttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Cementitahttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Cementitahttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Austenitahttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Ferrita7/22/2019 Alto horno.docx
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El diagrama hierro-carbono tiene la forma:
Imagen 24.esiu.Copyright
Como se puede observar es un diagrama complejo en el que puedendistinguirse muchas zonas, vamos a explicar las ms importantes. En primerlugar vamos a colorear cuatro sectores.
http://www.esi2.us.es/IMM2/Pract-html/diagrama.htmlhttp://www.esi2.us.es/IMM2/Pract-html/diagrama.htmlhttp://www.esi2.us.es/IMM2/Pract-html/diagrama.htmlhttp://www.esi2.us.es/IMM2/Pract-html/diagrama.html7/22/2019 Alto horno.docx
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Imagen 25. Recursos propios, modificacin de la imagen 24.
Las cuatro zonas coloreadas representas las nicas cuatro zonas en las que el acero obtenido est
formado por una nica fase.
Dentro de la zona verde el acero est en estado lquido. Cuando un acero est dentro de zona amarilla nos encontremos con una
sustancia slida formada exclusivamente por austenita. La pequea zona azul correspondiente a aceros con un muy bajo contenido en
C y temperaturas en torno a los 1400C se corresponde con una nica faseslida deacero .
La pequea zona naranja tambin con bajo contenido en C pero a
temperaturas menores (en torno a los 700C) se encuentra en fase slida yest formada por ferrita.
En el resto de las zonas tendremos una mezcla entre las fases indicadas en el
grfico. Sera posible calcular para una composicin y una temperatura
determinada el porcentaje de cada una de las fases presente en la mezcla, esto es
algo que se escapa a los objetivos del curso.
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Dentro del grfico destacan por su importancia una serie de puntos que aparecen
dibujados en rojo en la siguiente imagen::
Imagen 26. Recursos propios, modificacin de la imagen 24.
ARepresenta el punto de fusin del hierro puro se produce a 1539C
C Eutcticopara una concentracin de 4,3% de carbono y a 1130C. Pordebajo de esa temperatura es imposible encontrar ninguna aleacin en estadolquido, es el punto en que se produce el cambio de estado para una nica
temperatura, formndose el constituyenteledeburita,caracterstica deleutctico.
S Eutectoidepara una concentracin de 0,89% de carbono y a 723C. Pordebajo de esta temperatura es imposible encontrar austenitacomomicroconstituyente de los aceros, en ese punto se forma el constituyente deleutectoide, que es laperlita.
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Ledeburitahttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Ledeburitahttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Ledeburitahttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Perlitahttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Perlitahttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Perlitahttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Perlitahttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/educacion_permanente/glosario/index.php/Ledeburita7/22/2019 Alto horno.docx
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Por encima de la lnea de liquidus(A-C-D)la aleacin solo se encuentra enestado lquido.
Por debajo de la lnea de solidus (A-E-C-F)la aleacin solo se encuentra enestado slido.
Entre las lneas de liquidus y solidus la aleacin se encuentra en una zonabifsica donde coexisten la fase lquida y la fase slida, aunque conmicroconstituyentes diferentes (lquido y austerita, a la izquierda del diagramaA-C-E) y (lquido y cementita la derecha del diagrama D-C-F).
Por otro lado y segn el contenido de carbono el diagrama hierro-carbono se divide
en dos partes: aleaciones con menos del 1,76 % de carbono que corresponde a los
aceros,y con ms de un 1,76 % de carbono, de las fundiciones.
Los aceros con un contenido en carbono inferior al 0,89% se llaman aceros hipoeutectoides, y los que
contienen entre un 0,89 y un 1,76% de carbono se llaman aceros hipereutectoides.
De igual forma las fundiciones hipoeutcticasson las que tiene un contenido de carbono entre 1,76 y
4,3%, mientras que se llaman hipereutcticasa las fundiciones que tienen entre un 4,3 y un 6,67% de
carbono.
Debido al elevado porcentaje de carbono que poseen las aleaciones, stas son muy duras y frgiles,
por lo que son difciles de mecanizar, se suelen emplear para obtener piezas por moldeo, las
caractersticas de las fundiciones dependen tanto de su composicin en carbono como del proceso de
fabricacin. Pueden ser, ordinarias, aleadas y especiales. Se fabrican de fundicin las bancadas de las
mquinas, las carcasas de los motores,
Por debajo de que temperatura es imposible encontrar una aleacin que
contenga acero en fase lquida:
Consulta las caractersticas del eutctico.
1030 C
1130 C
1230 C
El acero es un slido, no puede estar en fase lquida.
Correcto
http://emet5-metalurgia.blogspot.com/2007/12/materiales-ferrosos.htmlhttp://emet5-metalurgia.blogspot.com/2007/12/materiales-ferrosos.htmlhttp://emet5-metalurgia.blogspot.com/2007/12/materiales-ferrosos.html7/22/2019 Alto horno.docx
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Las fundiciones hipoeutcticas son las que:
No contienen una cantidad significativa de carbono.
El contenido en C es superior al 1,76%
El contenido en C es superior al 1,76% e inferior al 4,3%
El contenido en C es inferior al 4,3%
Correcto
Una aleacin de hierro y carbono con un contenido de C del 3,5% a unatemperatura de 1200C, ser:
Para contestar esta cuestin debes consultar los diagramas hierro-carbonoque se presentan en la parte superior de la pgina.
- Acero lquido.
- Una mezcla de acero lquido y austenita
- Una mezcla de austenita y cementita
- Una mezcla de cementita y acero lquido
Correcto
Clasificacin de los aceros
Los aceros se pueden clasificar en funcin de varios criterios, esto dalugar a varias clasificaciones, la ms utilizada de todas ellas es laclasificacin en funcin del porcentaje de carbono disuelto:
El porcentaje de carbono disuelto en el acero condiciona laspropiedades del mismo. As cuanto mayor sea el porcentaje de carbono
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disuelto en el acero, ste presenta ms dureza y ms resistencia a latraccin. Teniendo esto presente es posible clasificar los aceros en:
Nombre del
acero
% de
carbono
Resistencia a traccin
(kg/mm
2
)
Extrasuave 0,1 a 0,2 35
Suave 0,2 a 0,3 45
Semisuave 0,3 a 0,4 55
Semiduro 0,4 a 0,5 65
Duro 0,5 a 0,6 75
Extraduro 0,6 a 0,7 85
Por otro lado es posible hablar de aceros aleados y aceros no aleados. Seconsideran aceros no aleadosaquellos en los cuales el porcentaje deelementos qumicos que forman el acero no supera el valor indicado en lasiguiente tabla:
Contenido lmite paraaceros no aleados
Elemento Contenido
Aluminio 0,10
Bismuto 0,10
Boro 0,0008
Cobalto 0,10
Cobre 0,40
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Cromo 0,30
Manganeso 1,60
Molibdeno 0,08
Novio 0,05
Nquel 0,30
Plomo 0,40
Silicio 0,60
Titanio 0,05
Vanadio 0,10
Volframio 0,10
Lantnidos 0,05
Otrosexcepto (P,C, N y O)
0,05
Aquellos aceros que tienen mayor porcentaje de los indicados en las tablasson requeridos para utilizaciones especiales, y estn recogidos en lasnormas UNE
Clasificacin de los aceros segn NORMA UNE 36010:
Serie Grupo Propiedades /Aplicaciones
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Finos paraconstruccin.
1. Finos al carbono.2 y 3. Aleados de gran resistencia.4. Aleados de gran elasticidad.5 y 6. De cementacin.7. De nitruracin.
Propiedades: No aleados, msduros cuanto ms carbono, peroresisten mejor los choques.Aplicaciones: en construccin
Para usosespeciales.
1. De fcil mecanizacin.2. De fcil soldadura.
3. Con propiedades magnticas.4. Con dilatacin trmicaespecial.5. Resistentes a la fluencia.
Propiedades: Son aceros aleadoso tratados trmicamente.Aplicaciones: 1 y 2. Tortillera,tubos y perfiles.3. Ncleos de transformadores ymotores elctricos.4. Uniones entre materialesdistintos sometidos a elevadastemperaturas.5. Instalaciones qumicas yrefineras.
Resistentes a laoxidacin y la
corrosin.
1. Inoxidables.2 y 3. Resistentes al calor.
Propiedades: Las debidas a laadicin de cromo y nquel.Aplicaciones: 1. Cuchillera,mquinas hidrulicas,instalaciones sanitarias, piezas enambientes corrosivos.2 y 3. Hornos, piezas de motoresde explosin, en general piezassometidas a corrosin ytemperatura.
Paraherramientas.
1. Al carbono.2,3 y 4. Aleados paraherramientas.5. Rpidos.
Propiedades: Aceros aleados ysometidos a tratamientostrmicos, dureza, tenacidad,resistencia al desgaste y a la
deformacin por calor.Aplicaciones: 1. Maquinara detrabajos ligeros, carpintera yagrcola.2, 3 y 4. Para maquinara detrabajos ms pesados.5 Para trabajos de desbaste ymecanizacin rpida.
De moldeo. 1. De usos generales.2. de baja radiacin.3. De moldeo inoxidables.
Propiedades: Maleables, parapoder ser vertidos en moldes dearena.Aplicaciones: Piezas de formageomtrica tortuosa, solo se
distinguen de los dems acerospor su moldeabilidad
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Formas comerciales
Las diversas formas comerciales empleadas en construccin puedenclasificarse en cuatro grupos:
1. Barras y perfiles, todos los perfiles empleados en Espaa deben serimportados. Los perfiles laminados tienen particular inters en la construccinpor ser destinados a la fabricacin de estructuras resistentes.
2. Chapas. Tambin llamadas palastros. Tienen un espesor que puede oscilardesde los 5 mm llegando a los 25 mm. Tienen un longitud de 2 metrosondulados con una parbola. En ocasiones se recubren de un bao de otro
metal para mejorar sus propiedades. Cuando el rubrimiento es de zinc seobtiene un acero galvanizado. El recubrimiento tambin puede ser de estao,en ese caso las chapas de acero reciben el nombre de hojalatas.
3. Roblones, pernos y clavos.
1. Los roblones, llamados tambin remaches,
estn formados por un cuerpo cilndrico y unacabeza con forma de media esfera, decasquete esfrico, de gota de sebo o decabeza perdida; en el otro extremo del cilindrose remacha la cabeza en caliente una vezcolocado en la pieza.
2. Los pernos se conocen por bulones ytornillos. Cuando tienen cabeza para eldestornillador se llaman tornillos ycuando no la tienen reciben el nombrede bulones. Los bulones constan de un
cilindro fileteado en casi toda su longitudy una cabeza fija, completados por unatuerca y una arandela. Otro tipo de tornillo es el que se aplica en lasmaderas, con la cabeza como las del anterior, el cuerpo a partir de ella escilndrico y luego cnico fileteado, terminando en punta.
3. Los clavosconstan de un cuerpo cilndrico liso, terminado en punta en unextremo y una cabeza, en casquete esfrico, de cabeza perdida. Existetambin una variante en forma de L, llamados escarpiasy las tachuelas
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de cabeza chata y cuerpo cnico o piramidal. Se fabrican con alambre deacero estirado en fro y sin recocer.
4. Alambres y cablesse fabrican como redondos continuos recogidos en bobinasya que el hacer es dctil y se fabrican en trenes de trefilado, se emplean comosirgas y tirantes.
La gama de productos elaborados en acero que se pueden encontrar en elmercado es muy extensa a continuacin indicamos los ms empleados por laindustria.
1. Flejes y planos, conocido tambin por llanta, o pletina, se encuentra en unaamplia gama de secciones, la longitud normal de las barras es de 6000 mm.
2. Barra redonda comercial, es un redondo laminado liso, se puede encontraren longitudes de 6000 mm, y en dimetros desde 6 mm, hasta 50 mm.
3. Barra redonda corrugada, es el producto ms utilizado en construccin. Suscorrugas le hacen idneo para adherirse al hormign, se usa como refuerzo enpilares, jcenas y es la base para la fabricacin de los mallazoselectrosoldados.
4. Barra cuadrada comercial,al igual que el redondo comercial, los largos deestas son de 6000 mm, y su gama oscila entre las medidas 10 x 10 mm y 40 x40 mm.
5. Formas angulares, (UES y TES), estas formas comerciales son algunas delas ms utilizadas. Todas se fabrican en longitudes de 6000 mm.
6. Perfiles estructurales IPN, IPE, UPN y HEBconocidos como vigas, son losperfiles que se utilizan en la construccin para las estructuras de edificios,naves industriales o chasis de maquinaria.
7. Chapas de acero tambin llamadaspalastros, es otro de los productos degran consumo, en cualquiera de sus variedades, negra, pulida, decapada,galvanizada o industrial. Suele estar disponible en diferentes formatos, aunqueel ms extendido es el de 2000 x 1000 mm.
8. Tubera perfilada redonda, cuadrada y rectangular, aunque se les llametubos, no son aptos para usarlos en conduccin, sus usos estn enfocados a laconstruccin de, bastidores, estanteras, marcos, soportes.
9. Tubera para conducciones.En sus distintas variedades son usadas para laconduccin de lquidos, gases e incluso algunos slidos.
10.Chapas perforadas, la chapa perforada es un producto de gran utilidad porfavorecer el filtrado y la ventilacin, pero tambin se utiliza con motivodecorativo en muchas construcciones. Estn disponibles en una ampliavariedad de perforaciones y diferentes calidades
http://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio//1000/1092/html/index.html
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Steel Temper ColorsPlain Carbon Steel Only - Hardness Rockwell C
English Color Text Fahrenheit Color CelsiusSAE
1040
SAE
1050
SAE
1070
SAE
1095
Clear - As fully hardened 100 38 54 59 64 67
Pale yellow 420 216 51 55 59 63
Very pale yellow1 430 221
Light yellow ,
, Straw
440 227
Pale straw-yellow
, Straw
450 232 50 54
Straw-yellow ,
460 238 62
Deep straw-yellow1, 3
470 243
Dark yellow, Light orange
480 249 58
Yellow-brown, Orange
490 254 49 53 61
Brown-yellow ,
, Bronze
500 260
Spotted red-brown, Dark Brown
2
510 266
Brown with purple spots ,
520 271 52 57
Light purple1, 2
, Purple3 530 277 48 60
Full purple, Purple
540 282
Dark purple
550 288
Full blue ,
560 293 47 51 56 59
Dark blue, Blue
570 299
Dark blue
590 31058
Pale blue
46 50 55
Light blue
610 321
7/22/2019 Alto horno.docx
34/35
Greenish blue, Grey
630 332 45 54 57
Light blue
640 338
Steel grey2 650 343 44 47 53 56
Steel grey
700 371 42 46 51 54
750 400 40 44 50 52
800 427 38 42 47 49
900 482 35 37 43 44
Lowest visible red 1000 538 30 32 36 39
English Colour Text Fahrenheit Colour CelsiusSAE
1040
SAE
1050
SAE
1070
SAE
1095
Converted temps. rounded to nearest degree. Hardness +/- 1Rc @ +/-5F of published
data.
Colors represented here are approximations and at best require a millions of color computer
monitor adjusted correctly to view them. The colors as represented do not show the metallic
luminosity of the bright steel surface on which the colors are transparently overlaid. For true colors
a sample should be made of polished steel. Printed the colors above may or may not print as they
are HTML "background".
1Machinery 's Handbook,18th Edition, 1970, Industrial Press (Color text the same from 5th to 20th
Editions with exception of the addition of Light blue at 640F)
2Edge of the Anvi l,Jack Andrews, 1977, Skipjack Press.
3Metals for Engineering Craftsm an,C.O.S.I.R.A., London England. Temperatures given at tens and
fives in Celsius. Example: Purple = 275C / 545F
4ASMHeat Treaters Guide, Hardness data compiled from graphs by author September 2006 using this
and other references in agreement.
Note that maximum hardness and tempered hardeness vary as much as 2 points Rockwell depending on
the chemistry of the steel within its specification range. An increase in carbon or manganeses makes
deeper hardening steel and less makes it slightly softer and not as deep hardening.
http://www.anvilfire.com/bookrev/ind_pres/machine.htmhttp://www.anvilfire.com/bookrev/ind_pres/machine.htmhttp://www.anvilfire.com/bookrev/ind_pres/machine.htmhttp://www.anvilfire.com/bookrev/andrews/andrews1.htmhttp://www.anvilfire.com/bookrev/andrews/andrews1.htmhttp://www.anvilfire.com/bookrev/andrews/andrews1.htmhttp://www.anvilfire.com/bookrev/artisanideas/metals.htmhttp://www.anvilfire.com/bookrev/artisanideas/metals.htmhttp://www.anvilfire.com/bookrev/artisanideas/metals.htmhttp://www.anvilfire.com/21centbs/alphsoup.htm#ASMhttp://www.anvilfire.com/21centbs/alphsoup.htm#ASMhttp://www.anvilfire.com/21centbs/alphsoup.htm#ASMhttp://www.anvilfire.com/21centbs/alphsoup.htm#ASMhttp://www.anvilfire.com/bookrev/artisanideas/metals.htmhttp://www.anvilfire.com/bookrev/andrews/andrews1.htmhttp://www.anvilfire.com/bookrev/ind_pres/machine.htm7/22/2019 Alto horno.docx
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Revised June 26, 2003, September 2006 added hardness data. 28,697 / 8,981,534