FACULTAD DE MECÁNICAESCUELA DE INGENIERÍA DE

MANTENIMIENTO.

CORROSION TRABAJO DE CONSULTA

INTEGRANTES:GRUPO #5

CANDO TOBIAS 1180GUILCAPI ITALO 1268MORALES ANGEL 1425PALACIOS JOSE 1197

TIERRA CRISTHIAN 1048

PROCESOS DE ACERACIÒN

Aceración

Se define como la acción y efecto de acerar o como la cualidad del hierro convertido en acero o la convertir del hierro en acero que se emplea mas de todo en la industria metalúrgica para la

manufacturación del metal.

PROCESOS DE ACERACIÒN

Actualmente en el mundo solo 2 procesos de aceración son lo que

producen la totalidad del acero que es alrededor de 1.2 billones de

toneladas. Estos procesos son el BOF (LD) u oxiconvertidor al oxígeno y el

HEA o Horno Eléctrico de Arco.

BOF (LD) u Oxiconvertidor al oxígeno

Su característica es la insuflación de oxígeno a una velocidad supersónica y cuya materia prima lo constituye cerca de un 70% de arrabio o hierro primario líquido y el resto de chatarra, se utilizan las variantes de su unión con el proceso Q-BOP( inyección de oxígeno y

gas natural por el fondo)que dieron como resultado la tecnología actual llamada “Soplo Combinado”

Es decir;

Fabricar aceros inyectando oxígeno tanto por la parte superior como por la parte inferior del Convertidor y en el que desde el punto de

vista metalúrgico trabaja con una escoria del tipo Oxidante y Básica.

HEA o Horno Eléctrico de Arco.

Su principal fuente de energía es la electricidad en conjunto con la inyección de oxígeno y de quemadores de oxiconbustible, ha tenido

tantos desarrollos que le permiten en el mundo participar en el mundo con una producción de aproximadamente el 40% de la

producción mundial y en México con cerca del 60%.

El HEA tiene mayor flexibilidad que el BOF, puesto que puede operar con 1 o 2 Escorias, oxidantes o reductoras, básicas o ácidas, según

las necesidades de producción.

PROCESOS DE ACERACIÒN

Es muy importante mencionar que con el advenimiento de la tecnología de Refinación Secundaria, tanto el BOF como el HEA solo se utilizan prácticamente para decarburizar y las demás reacciones se realizan fuera de estos

hornos, ya sea en la Olla o en unidades especiales.

PROCESOS DE ACERACIÒNPor otra parte, todos los procesos diferentes a estos 2 mencionados anteriormente (más un % pequeño que aportan el LDAC y el Q-BOP) los demás son obsoletos y solo se deben tomar como antecedentes o referentes dentro de la historia de la Siderurgia.  1.- BESSEMER 2.- THOMAS 3.- SIEMENS 4.- LD 5.- H.E.A. 6.- LDP 7.- LDAC 8.- OLP 9.- KALDO 10.-ROTOR 11.-Q-BOP

CONVERTIDOR BESSEMER 

En el convertidor Bessemer, la fundición (material frágil e impuro con 3 a 4% de carbono) se transforma en acero de 0.10% de carbono aproximadamente, que es muy tenaz,

dúctil y maleable .El método ideado por Bessemer consistió en hacer pasar un chorro de AIRE a través de la fundición que en estado líquido contenía un gran crisol en forma de pera. Al oxidarse el Silicio, el Manganeso, el Hierro y el Carbono que

contiene la fundición se producía una gran cantidad de calor y se elevaba la temperatura del baño metálico de 1250 a

1650ºC. Los óxidos de estos elementos se combinan entre sí dando lugar a silicatos complejos de poca densidad que formaban la ESCORIA. El óxido de carbono se quema al

contacto con el aire.

CONVERTIDOR BESSEMER 

PROBLEMAS CON ESTE PROCESO FÓSFORO: La fundición usada contenía un elevado % de fósforo

y se trasmitía completamente al acero, el cual poseía una alta fragilidad.

AZUFRE: En aceros con bajos contenidos de manganeso (0.1 a 0.4%) el azufre ejercía una acción muy perjudicial, aparece en forma de sulfuro de hierro que rodea los granos de hierro, que por su baja temperatura de fusión, durante la forja o laminación se agrieta el material.

OXÍGENO: El oxígeno causaba porosidades y problemas de fabricación en aceros bajos en manganeso. El hierro y los aceros fundidos siempre disuelven a elevadas temperaturas cantidades importantes de oxígeno.

CONVERTIDOR BESSEMER MATERIAL REFRACTARIO UTILIZADO EN EL CONVERTIDOR BESSEMERSi O 2 = 93% (Oxido de silicio)Al 2 O 3 = 4% (Oxido de aluminio)Fe 2 O 3 = 2% (oxido férrico) ETAPAS DEL PROCESO1.- Carga del horno2.- Inicio del soplo y giro3.- Oxidación del silicio, manganeso y carbono4.- desoxidación y carburación del baño metálico5.- Colada.

COMPOSICIÓN DE LA FUNDICIÓNC = 4%, Si = 2%, Mn = 1%, P < 0.070, S = < 0.050

CONVERTIDOR THOMAS.Sydney G. Thomas sabía que en el convertidor Bessemer el fósforo de la fundición era oxidado por el aire y formaba P2 O5 (Oxido fosfórico) Pensó que este óxido no se podía eliminar mas que combinándolo con una escoria calcárea, que no era posible utilizar con el revestimiento silicoso empleado en los convertidores Bessemer, porque al combinarse la cal con ese refractario ÁCIDO lo destruiría rápidamente.

Por ello, consideró que para eliminar el fósforo de los aceros era necesario revestir los convertidores con algún tipo nuevo de refractario que fuera de carácter BÁSICO y que no reaccionara con la cal.

CONVERTIDOR THOMAS.La composición del material refractario utilizado es:Dolomía calcinada; CaO = 55% y MgO = 40%Ladrillos sílico-aluminosos; Al 2 O 3 = 38% y Si O2 = 60%Composición de la fundición: C = 4%, P =2%, Mn =1%, Si =0.5% y S = 0.10%En el proceso Thomas es posible eliminar una parte del azufre que contiene la fundición.El contenido de fósforo debe de ser alto, del orden del 2% por ser el principal elemento termógeno. La presencia del fósforo en estas fundiciones es necesaria porque gracias a este elemento se consigue obtener temperaturas altas. El proceso en el convertidor Thomas comienza cargándose una fundición de 1250ºC y termina colándose a la cuchara un hierro dulce o acero a 1650ºC.

CONVERTIDOR THOMAS.En el proceso Thomas se carga una cierta cantidad de cal (15% del peso de la fundición), para formar la escoria básica que sirve para eliminar el fósforo que contiene la fundición

Composición de la escoria:CaO = 60% Oxido de calcio P2 O5 = 20% Oxido fosfórico FeO = 15% Oxido ferroso MnO = 4% Oxido de manganeso MgO = 5% Oxido de magnesio

CONVERTIDOR THOMAS.DESFOSFORACIÓN Y SOBRESOPLADO. Esta fase que no empieza a producirse con intensidad hasta que el carbono caso ha desaparecido y es muy característica del proceso Thomas, recibe el nombre de sobresoplado.2P + FeO = P2 O5 + 5FeP2 O5 + 3CaO = P2 O5 3CaOP2 O5 + 4CaO = P2 O5 4CaODESULFURACIÓN.La desulfuración es posible en el proceso Thomas y se produce durante el sobresoplado a partir del momento en que la escoria está suficientemente fluida y la cal participa activamente en la reacción. El azufre se elimina mejor cuanto más básica sea la escoria y menos óxido de hierro contenga. Es posible bajar de 0.12 a 0.06%.

HORNO SIEMENS.

William Siemens concibió la idea de fabricar acero con fundición y mineral de hierro. Pensó que los elementos que contenía la fundición podían ser oxidados por el oxígeno del mineral y el oxígeno de los gases del horno. Siemens patentó el procedimiento de fabricación de acero denominado “Pig and Ore Process” (Proceso de Fundición y Mineral).El metal fundido que obtenían con alto contenido de carbono, era descarburado por acción del mineral que oxidaba el baño metálico y lo transformaba en acero.

HORNO SIEMENS.Pierre Martín tenía la idea de fabricar acero a partir de Chatarra y fundición y patentó el proceso llamado “Pig and Scrap Process” (Proceso de Fundición y Chatarra).Estos hornos fueron construidos con refractarios ácidos con composiciones y posteriormente con refractarios básicos para eliminar el fóforo y el azufre a cantidades de P = 0.020% y S = 0.040%.HORNOS ÁCIDOS : Si O 2 = 95%HORNOS BÁSICOS : CaO = 55% y MgO = 40%DESULFURACIÓN FeS(SULFURO DE HIERRO)FeS + CaO = CaS + FeOFeS + MnO = MnS + FeO

CONVERTIDOR LD (LINZ-DURRER)

Soplando oxígeno puro sobre la superficie del baño metálico (fundición) que contiene el convertidor se podía obtener acero de alta calidad. En los procesos que se emplearon anteriormente al LD para fabricar acero, la oxidación del baño metálico se realizaba por el oxígeno del aire o por el oxígeno que contenían los minerales de hierro o la chatarra.

El proceso LD se caracteriza porque emplea convertidores de revestimiento básico cerrados por abajo, con una lanza vertical que se introduce por la boca del convertidor y por la que se inyecta oxígeno puro a velocidad supersónica sobre la superficie de la fundición que se debe de afinar.

La calidad del acero es superior a los métodos Bessemer o Thomas. Es de la misma calidad que los aceros que se fabrican en Siemens y se aproxima a los aceros fabricados en Hornos Eléctricos de Arco. Fósforo = 0.015 a 0.040%,

HEA (Horno eléctrico de arco)Una de las principales ventajas de los Hornos Eléctricos de Arco (HEA)es que su instalación es mucho mas sencilla y menos costosa que la de cualquier otro horno de los utilizados para fabricar acero. Para cualquier empresa o grupo industrial es mucho más fácil montar HEA que los costosos hornos Siemens o Convertidores. Además que la materia prima es mas sencilla de obtener. El HEA se carga con chatarra de hierro dulce o de acero, que puede adquirirse en mercados muy diversos.

Como elementos de adición se cargan, también pequeñas cantidades de fundición, de mineral de hierro y de ferroaleaciones. Para la formación de escoria se añade caliza, cal , arena, espato fluor y coque, y al final del proceso se añade ferrosilicio, ferromanganeso, aluminio, carburo de calcio y sílico-calcio como elementos desoxidantes y auxiliares.

HEA (Horno eléctrico de arco) PARTES DEL HORNO ELÉCTRICO DE ARCO.1.- La cuba.2.- Bóveda, paredes y solera.3.- Electrodos.4.- Mecanismos de basculación. FASES DE LA OPERACIÓN.1.- Carga del horno.2.- Conexión de la corriente eléctrica.3.- Fusión de la carga.4.- Período oxidante o de afino5.- Desescoriado.6.- Período desoxidante.7.- Colada del acero8.- Inspección y acondicionamiento del horno.

CONCLUSIONES

Hemos dado a conocer los principales procesos existentes para la aceración.

  Gracias a la descripción podemos decir que de los principales

procedimientos se basan según su fórmula química.

La calidad del acero es superior a los métodos Bessemer o Thomas. Es de la misma calidad que los aceros que se fabrican en Siemens y se aproxima a los aceros fabricados en Hornos Eléctricos de Arco. Fósforo = 0.015 a 0.040%,

El costo de la acería es muy inferior al Siemens y al Eléctrico de Arco, con misma capacidad de producción.