Procesos del hierro y el acero
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las materias primas: mineral de hierro, el carbon mineral y la piedra caliza el 1er paso en la fab. de cualkier hierro o acero es la produccion de arrabio o hierro de primera fundicion, en el Alto horno: con 40m de altura es 1 enorme cascaron de acero recubierto con ladrillo resistente al calor, es de produccion continua. El mineral de hierro, el coque y la piedra caliza se miden y se transportan hasta la parte superior del horno en 1 vagoneta de concha, cada ingredient se descarga x separado en el horno, atraves del sistema de campana, formando capas en la parte superior del horno, 1 corriente continua de aire caliente k proviene de las estufas a temperaturas de 650°C pasa x el tubo atizador y las toberas para hacer que el coke arda vigorosamente. la temperatura en el fondo del horno es de 1650 C o mas, el carbono de coke combinado con el oxigeno forma mono de carbono, elimina el oxigeno k contiene el mineral de hierro y se libera el hierro metaliko, este fundido, se escurre x la carga y se recoge en el fondo del horno. escoria: el intenso calor funde la piedra caliza, y se combin con las impurezas del mineral y del coke pra formar 1 nata. se utiliza para fabricar aislamiento de lana mineral, blokes de construccion, etc. mine hierro 1.-extraccion del mineral de hierro 2.-transporte del mh 3.-preparacion del mineral:lavado,quebrado,cribado 4.-alto horno, 5.-escoria y arribo (piedra caliza mismo ke el de mh)coke1.-explotacion del coke 2.- 3.-preparacion del mineral:refinado,calentado 4.- 5.-) principales minerales extraidos del hierro; hematita(mena roja) 70% de H, magnetita (mena negra) 72.4% de H, siderita (mena cafe pobre 48.3% de H, limonita (mena cafe) 60-65% de H 4 elementos fundamentals produ del H y acero: mineral de hierro, coque, piedra caliza y aire. arrabio: acero de pok calidad, su contenido de carbon no sta controlado, y la cantidad de azufre es + de lo permitido en los H comerciales. es el producto d 1 proceso conocido como la fusion primaria d H. proceso de rolado:consiste en pasar a 1 material por unos rodillos cn 1 determinada forma, para ke adkiera la forma necesaria apartir de presion, el material metalico pasa x los rodillos con 1 forma determinada ya sea en lingotes o lupias. Colada continua: se utiliza cuando se rekiere 1 material de seccion constante y grandes cantidades, se colok 1 molde cn la forma k se rekiere debajo de 1 crisol y 1 valvula va dosificando mat fundido al molde nfriado x un sistema de agua k vuelve el material fundido en pastoso y adkiere la forma dl molde then el material es conformado cn 1 serie de rodillos y despues es cortado y almacenado. se pueden fabricar perfiles, varillas y barras de diferents secciones y laminas o plaks de varios calibres y long. metalurgia de polvos: en este proceso no siempre se utiliza calor, y si se utiliza debe matenerse debajo de la temp de fusion de ls metales k se usan, y es mas caro k en forma solidaSinterizado: aplicar calor en el proceso subsecuente, y genera particulas finas conlo k se mejora la resistencia de los procesos y otras propiedads. se pueden obtener metales como el cobalto, tungsteno o grafito. . el proceso n manera general: 1.- produccion de polv d los metales k seran utilizados n la pieza 2.- mezclado de los metales participantes 3.- conformado de ls piezas x medio de prensas 4.- sinterizado de piezas 5.- tratamientos termicos. caracteristicas de los polvos: forma: esta puede ser esferica, quebrada, dendriitica- plana o angular finura: el tamaño de la particula se miden x medio de mallas normalizadas las k consisten en cribas normalizadas, de entre 36 y 850 micrasdistribucion: cantidades de los tamaños de particulas, tienen gran influencia en la fluidez, densidad y porosidad dl producto final fluidez: se mide x 1 tasa de flujo atraves de un orificio normalizadopropiedades kimikas: caract. de reaccion ante elementoscompresibilidad: relacion entre el volumen inicial dl polvo y el vol. de la pieza comprimida. densidad: se expresa en kg/m^3 debe ser constante siempre.afino del acero: procesos de refinacion posterior, hay un metodo en le ke se produce hierro y acero sin producir arrabio en donde se mezclan mh y coke en 1 horno de calcinacion rotatorio y se calientan a 1 temperatura de 950° C, se produce el mismo proceso ke en 1 alto horno de desprenderse el monoxido de carbono y reducir los oxidos del mh pero en este sin reacciones secundarias. y el horno de cal. produce la llamada espoga de hierro k es de mayor pureza k el arrabio, tambien puede producirse H casi puro mediante electrolisis: pasando electricidad a traves de 1 disolucion d cloruro d H. el afino se efectua x los sig metodos:convertidor(hogar abierto):se efectua dentro de 1 gran recipiente revestido d 1 materia refractaria cn el fondo perforado a una temp. de 1300°C se mantiene en posicion horizontal k evita k el likido alcance los orificios, el convert, se endereza y comienza el soplado de aire una vez terminada la carga logrando una temp de 1600°C, este process dura alrededor de 20 min. soplado: consiste en introducir un tubo al recipiente justo en la superficie del arrabio, insuflando oxigeno a gran presion, dando 1 reduccion rapida de los componentes en poco tiempo
horno electrico:se obtienen procesos de alta calidad, esta constituido x un horno recubierto de 1 boveda y es basculante pra facilitar el vaciado y la colada alcanzan las 80 toneladas de arrabio y algunos 200 toneladas, y se tiene mas control sobre la temperatura, alcanzandi temp, mas elevadas procesos tecnologicos pra la obtencion del acero BOF, horno electrico, convertidores bessemer, Thomas: 1 ves obtenido el arrabio o el H espoja es necesario refinar al H pra ke se tranform en material util Hornos bessemer:es 1 horno en forma de pera forrado con refractario d linea acida o basik. se le carga cn chatarra fria y se le vacia arrabio derretido, posteriormnt se le inyecta aire a alta presion con lo k se eleva la temp por arriba dl punto d fusion d H haciendo ke esta hierva, eliminando las impurezas y obteniendo acero de alta calidadHorno basico de oxigeno(BOF): es muy parecido al bessemer cn la gran diferencia de k a este en lugar de inyectar aire inyecta oxigeno a presion, con lo k se eleva mucho mas la temp. k en el bessemer y en un tiempo muy reducido, la carga esta constituida por 75% de arrabio procedente del alto horno y el resto es chatarra y cal, la temp del horno es superior a los 1650°C y es considerado como el sist mas eficiente pra la produccion de acero de alta calidad fue inventado por sir Henrry Bessemer a mediados d 1800 horno de arco electrico:por lo regular a estos solo se cargan con chatarra de acero de alta calidad. son utilizados para la fusion de aceros para herramientas, de alta calidad, de resistencia a la temp o inoxidables, existen hornos capaces de contener 270 toneledas de material fundido, para fundir 115 ton. se requieren aproximadamente 3 hrs y 50,000kwh de potencia, tambien se inyecta oxigeno puro, estos hornos funcionan con 3 electrodos de grafito ls ke pueden llegar a tener 760mm de diametro y long de hasta 12m y operan con 40v y 12,000A clasificacion y aplicacion del acero: metales ferrosos: son el acero, el hierro fundido y el hierro forjado. tipos de aceros: A. al bajo carbono: comunmente llamado acero de makina, contiene .10% a .30% de carbono, se forja, suelda y makina con facilidad se emplea pra cadenas, remaches, pernos, y tornillos, etc acero de mediano carbono: contiene .30% a .60% de carbono y se utiliza pra forja pesada, ejes de vagones, rieles, etc.A. al alto carbono: llamado acero de herramientas, contiene de .60% a 1.7% de carbono y puede endurecerse y templarse. los martillos, las barretas, etc, se gacen de acero de .75% de carbono. las herramientas de corte, como las brocas, machuelos, escariadores, etc, se fabrican con acero k contiene de .90% a 1.0% de Ca A. de aleacion: estos tiene ciertos metales como el cromo, nikel tungsteno, el vanadio, agregados, mediante la adicion de diversas aleaciones, el acero puede hacerse resistente al derrumbre, la corrosion, el calor, la abrasion, el choke y la fatiga.A. de alta velocidad:tienen las mismas combinaciones de arriba. las herramientas hechas cn estos aceros se utilizan pra makinar materiales duros a altas velocidades y para realizar cortes profundosA. de alta resistencia y baja aleacion: contiene un max de carbono de .28% y canti. pekeñas de vanadio, columbio, cobre, etc. tienen 1 resistencia mas alta k la de los aceros de mediano carbono y son menos caros y desarrollan una pelicula protectora al exponerse a la atmosfera por lo ke no rekieren pintarse. elementos ke se encuentran en el acero: carbono, manganeso fosforo, silicio azufre.