Procesos de transformación y acabado del acero: metalurgia secundaria, colada y laminación

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Resumen

El documento describe los procesos que transforman el acero líquido en productos terminados. Recorre la metalurgia secundaria (desulfuración, desgasificación y calentamiento), los métodos de colada convencional y continua, la laminación en caliente y en frío, y los recubrimientos protectores. Al terminar, el estudiante podrá distinguir las etapas y sus productos intermedios.

Puntos clave

  • La metalurgia secundaria incluye la desulfuración, la desgasificación y el calentamiento del acero.
  • En la colada convencional, la colada directa llena las lingoteras una tras otra y la colada en sifón las llena a la vez.
  • En la colada continua se obtienen productos de sección constante: desbastes planos, desbastes cuadrados y palanquillas.
  • La laminación en caliente se realiza a altas temperaturas, mientras que la laminación en frío se hace a temperatura ambiente y permite espesores muy finos.
  • El decapado elimina la capa de óxido antes de la laminación en frío; el recocido modifica las propiedades del material mediante calentamiento y enfriamiento controlado.
  • El recubrimiento con estaño produce hojalata y el recubrimiento con zinc produce galvanizado.

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Procesos Clave en la Transformación del Acero

El objetivo principal es la homogeneización del baño de acero para obtener las propiedades deseadas. Diversos procesos intervienen en esta etapa:

Metalurgia Secundaria

  • Desulfuración: Se inyecta un producto desulfurante al acero mientras se sopla gas inerte para eliminar el azufre.
  • Desgasificación: Facilita la extracción de gases disueltos en el metal, previniendo sopladuras indeseables en el producto final.
  • Calentamiento: El acero se calienta hasta alcanzar las características especificadas para los procesos posteriores.

Colada del Acero

La colada consiste en trasvasar el acero líquido a moldes para su solidificación. Existen dos métodos principales:

Colada Convencional

El acero, procedente de la metalurgia secundaria o del convertidor, se vierte en moldes o lingoteras de forma troncopiramidal.

  • Colada Directa: Las lingoteras se llenan de forma sucesiva, una tras otra.
  • Colada en Sifón: Todas las lingoteras se llenan simultáneamente.

El acero solidificado adopta una forma troncopiramidal con las siguientes secciones:

  • Cuadrada: Las piezas resultantes se denominan tochos y se utilizan para fabricar carriles, perfiles y redondos.
  • Rectangular: Las piezas se denominan petacas y son la base para la obtención de chapas.

Colada Continua

El objetivo es solidificar el acero en productos de sección constante directamente desde la máquina de colada. Los productos varían según la forma del molde:

  • Desbastes Planos: Destinados a la fabricación de chapas.
  • Desbastes de Sección Cuadrada: Utilizados para la producción de perfiles y carriles.
  • Palanquillas de Sección Cuadrada: De menor tamaño que los desbastes, se emplean en la producción de redondos.

Laminación del Acero

Proceso para dar forma al acero mediante rodillos.

Laminación en Caliente

Se realiza a temperaturas elevadas e incluye trenes como:

  • Tren de alambrón
  • Tren de perfiles
  • Tren de chapa gruesa
  • Tren de bandas en caliente

Laminación en Frío

Se lleva a cabo a temperatura ambiente. Se utiliza para obtener espesores muy finos y un acabado superficial de alta calidad.

  • Decapado: Es un paso previo esencial para la laminación en frío. Las bobinas laminadas en caliente presentan una capa de óxido superficial que debe eliminarse para evitar defectos durante la laminación en frío.
  • Recocido: Consiste en calentar el material, mantenerlo a una temperatura determinada y enfriarlo controladamente para modificar sus propiedades. Existen dos tipos principales:
    • Recocido en Campana: Las bobinas de chapa se cubren con una campana metálica y se introduce gas inerte para prevenir la oxidación.
    • Recocido Continuo: La chapa atraviesa sucesivamente tres cámaras: calentamiento, mantenimiento y enfriamiento.
  • Temperizado: Proceso que reduce ligeramente el espesor de la chapa mediante un tren de laminación especial.

Recubrimientos de los Aceros

Se aplican recubrimientos metálicos protectores para prevenir la oxidación rápida del acero.

  • Recubrimiento por Inmersión: El acero se calienta y se sumerge en un tanque con el metal de recubrimiento.
  • Recubrimiento por Electrólisis: La banda de acero pasa por una banda electrolítica que contiene una disolución de sales del metal de recubrimiento.
    • Si el metal protector es estaño, el producto se denomina hojalata.
    • Si el metal protector es zinc, el producto se denomina galvanizado.

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Preguntas frecuentes

¿Qué es la desulfuración del acero?

Es un proceso de metalurgia secundaria en el que se inyecta un producto desulfurante al acero mientras se sopla gas inerte para eliminar el azufre.

¿Qué diferencia hay entre colada directa y colada en sifón?

En la colada directa las lingoteras se llenan de forma sucesiva, una tras otra. En la colada en sifón todas las lingoteras se llenan simultáneamente.

¿Qué es la hojalata?

Es el producto que resulta de recubrir el acero con estaño como metal protector.

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Test

1. ¿Cuál es el objetivo de la desgasificación en la metalurgia secundaria?
2. ¿Qué se obtiene de la colada en sifón?
3. ¿Para qué se utilizan los desbastes planos de la colada continua?
4. ¿Por qué se realiza el decapado antes de la laminación en frío?
5. ¿Qué producto se obtiene al recubrir el acero con zinc?
6. ¿En qué consiste el recocido en campana?

Preguntas generadas con IA a partir del documento: comprueba las respuestas con el texto.