transformacion del arrabio producido en alto horno en Acero en convertidor basico al oxigeno.

1. ASIGNATURA: SIDERURGIA
TEMA: Transformación del arrabio en Acero en convertidor Básico al
oxigeno
DOCENTE: Tecn. Sup. Hernán triguero Sánchez
FECHA: 04/12/09
Santa Cruz - Bolivia

2. SUMARIO
CAPITULO I
PROCESO DE OBTENCIÓN DE ACERO
EN CONVERTIDOR BÁSICO AL OXIGENO
1.1.- introducción.
1.2.- proceso de obtención de acero en convertidor
Básico al oxigeno
1.2.1.- definición
1.2.2.- horno de convertidor oxigeno básico.
1.2.3.- materias primas utilizadas en convertidor básico al oxigeno.
1.2.4.- composición del arrabio.
1.2.5.- proceso
1.2.6.- reacción química
1.2.7.- composición química del acero.
1.3.- conclusiones
1.4.- recomendaciones
1.- Objetivo.
El objetivo de la presente monografía es realizar un estudio teórico sobre el
acero y sus aleaciones, su producción, usos y clasificación, para aumentar el
conocimiento del tema en los estudiantes y docentes y demás personas que se
interesa en la siderurgia; y al acero por su utilidad en la industria en general.
1.1.- Objetivos específicos.
Valorar la importancia del acero.
Definir la aleación y el proceso de obtención.
Identificar su resistencia y su tratamiento.
Clasificar el acero.
El uso en diferentes áreas.
2.- BIBLIOGRAFÍA:
• Enciclopedia Universal MICRONET
• Enciclopedia ENCARTA

3. • Diccionario Enciclopédico PLAZA & JANES
Atlas EL PAIS AGUILAR.
CAPITULO I
PROCESO DE OBTENCIÓN DE ACERO
EN CONVERTIDOR BÁSICO AL OXIGENO
1.1.- Introducción.
A través de la historia el hombre a tratado de mejorar las materias primas,
añadiendo materiales tanto orgánicos como inorgánicos, para obtener los
resultados ideales para las diversas construcciones.
Dado el caso de que los materiales mas usados en la construcción no se
encuentran en la naturaleza en estado puro, por lo que para su empleo hay que
someterlos a una serie de operaciones metalúrgicas cuyo fin es separar el
metal de las impurezas u otros minerales que lo acompañen. Pero esto no
basta para alcanzar las condiciones optimas, entonces para que los metales
tengan buenos resultados, se someten a ciertos tratamientos con el fin de
hacer una aleación que reúna una serie de propiedades que los hagan aptos
para adoptar sus formas futuras y ser capaces de soportar los esfuerzos a los
que van a estar sometidos.
El acero como material indispensable de refuerzo en las construcciones, es una
aleación de hierro y carbono, en proporciones variables, y pueden llegar hasta
el 2% de carbono, con el fin de mejorar algunas de sus propiedades, puede
contener también otros elementos. Una de sus características es admitir el
temple, con lo que aumenta su dureza y su flexibilidad.
En las décadas recientes, los ingenieros y arquitectos han estado pidiendo
continuamente aceros cada vez mas resistentes, con propiedades de
resistencia a la corrosión; aceros más soldables y otros requisitos. La
investigación llevada a cabo por la industria del acero durante este periodo ha
conducido a la obtención de varios grupos de nuevos aceros que satisfacen
muchos de los requisitos y existe ahora una amplia variedad cubierta gracias a
las normas y especificaciones actuales.
El Acero es básicamente una aleación o combinación de hierro y carbono
(alrededor de 0,05% hasta menos de un 2%). Algunas veces otros elementos
de aleación específicos tales como el Cr (Cromo) o Ni (Níquel) se agregan con
propósitos determinados y se obtiene a temperatura de 1600 ºC. Porcentajes
que superan mayores que el 2% de carbono dan lugar a las fundiciones,
aleaciones que al ser quebradizas y no poderse forjar —a diferencia de los
aceros—, se moldean.

4. El Carbono es un elemento químico que puede encontrarse en la naturaleza
en distintas formas alotrópicas, carbono amorfo y cristalino en forma de grafito
o diamante.
El principal uso industrial del carbono es como componente de hidrocarburos,
especialmente los combustibles fósiles (petróleo y gas natural). Del primero se
obtienen, por destilación en las refinerías, gasolinas, keroseno y aceites, siendo
además la materia prima empleada en la obtención de plásticos. El segundo se
está imponiendo como fuente de energía por su combustión más limpia. Otros
usos son:
El Carbono es el elemento de aleación más efectivo, eficiente y de bajo
costo. El carbón es el elemento responsable de dar la dureza y alta resistencia
del acero.
Las propiedades físicas de los aceros y su comportamiento a distintas
temperaturas dependen sobre todo de la cantidad de carbono y de su
distribución. Antes del tratamiento térmico, la mayoría de los aceros son una
mezcla de tres sustancias, ferrita, perlita, cementita. La ferrita, blanda y dúctil,
es hierro con pequeñas cantidades de carbono y otros elementos en disolución.
La cementita es un compuesto de hierro con el 7% de carbono
aproximadamente, es de gran dureza y muy quebradiza. La perlita es una
mezcla de ferrita y cementita, con una composición específica y una estructura
características, sus propiedades físicas con intermedias entre las de sus dos
componentes. La resistencia y dureza de un acero que no ha sido tratado
térmicamente depende de las proporciones de estos tres ingredientes. Cuanto
mayor es el contenido en carbono de un acero, menor es la cantidad de ferrita
y mayor la de perlita: cuando el acero tiene un 0,8% de carbono, está por
compuesto de perlita. El acero con cantidades de carbono aún mayores es una
mezcla de perlita y cementita.
1.2.- PROCESO DE OBTENCIÓN DE ACERO EN CONVERTIDOR
BÁSICO AL OXIGENO
1.2.1.- DEFINICION
Es donde el arrabio liquido (3 - 4 % de C) se convierte en Acero con bajo
contenido de carbono (< 2 % de C) y con impurezas residuales. Silicio (Si),
fósforo (P), azufre (S) esto se logra soplando el oxigeno sobre el baño metálico
de arrabio que esta contenido en el convertidor.

5. 1.2.2.- HORNO DE CONVERTIDOR OXIGENO BASICO.
Los convertidores al oxigeno son recipientes cilíndricos (en forma de pera)
revestido interiormente de ladrillo refractario y exteriormente de una chapa
metálica los convertidores están sometidos por un muñón que hace que el
horno gire 360º. Hay hornos de todo tamaño y con capacidades de hasta 300
toneladas y recibe una carga de arabio a alta temperatura de 1600º C en
estado líquido.
1.2.3.- MATERIAS PRIMAS UTILIZADAS EN CONVERTIDOR BÁSICO AL
OXIGENO.
Las principales materias primas son:
La cal, la chatarra metálica, la fluorita, los pelets de hierro, y el arrabio liquido
traído dilectamente del alto horno.
1.2.4.- COMPOSICIÓN DEL ARRABIO.
Fe--------------93%
C---------------3% (mayor)
P---------------1%
S---------------1%
Y otros--------4%

6. 1.2.5.- PROCESO
Se hace inclinar el convertidor se carga la Cal, Fluorita, los aglomerados de
hierro (las Briquetas los Sínter los Pelets de hierro y los concentrados de
hierro) y la Chatarra metálica y posteriormente el Arrabio liquido traídos
directamente del alto horno. Una vez cargado al convertidor es vuelto a su
posición inicial (vertical). Se hace descender en su interior una lanza de
oxigeno (un tubo largo refrigerado por agua), a continuación se inyecta el
oxigeno a velocidades súper sónicas aproximadamente a una presión 1250
Kpa. (180 PSI) el carbono contenido en el arrabio se queman las chatarras se
funden sin la presencia de las chatarras la temperatura se elevaría de manera
excesiva en el convertidor. El oxigeno se asocia con el carbono para formar
dióxido de carbono (CO2) que luego se escapan del convertidor como gas.
1.2.6.- REACCION QUIMICA
- El Silicio (Si).- se oxida o se quema y se elimina a través de la
escoria.
Ca2+ + SiO3 2- => Ca (SiO3)
Ion Calcio + Ion Silicato = Silicato de Calcio
- El Carbono (C).- se oxida prácticamente y se elimina en forma
controlada como Gas (monóxido de carbono). (CO)
- El Manganeso (Mn).- el Fósforo (P) y el Azufre (S). Se elimina
prácticamente a través de escoria.
Ca2+ + S2- O4 => Ca (SO4)
Ion Calcio + Ion Sulfato = Sulfato de Calcio

7. 1.2.7.- COMPOSICION QUIMICA DEL ACERO.
Fe---------------------98%
C----------------------2%
P----------------------0.005%
S----------------------0.005%
Y otros--------------0.005%
El acero liquido todavía no esta ajustado en esta etapa por que el porcentaje de
(C) esta próximo al 2%. Y este pasa a otra etapa que es el afino de acero.
1.3.- CONCLUSIONES
Se puede concluir que la siderurgia y sus procesos de obtención de acero y
aleaciones juegan un papel importante en el desarrollo industrial de los
pueblos.
La metodología empleada servirá para que otros estudiantes y docentes
puedan abordar el tema.
El desarrollo de las tecnologías de obtención de acero de esta contribuirá a una
mayor comprensión del tema y a su elección en función de las materias primas
excelentes.
El tema propuesto contribuye a crear una conciencia regional y nacional sobre
el procedimiento de hierro del mutún y sus beneficios.
En conclusión para poder llevar una conciencia la fabricación de aceros
comunes o especiales, es necesaria la utilización de ciertos elementos, los
cuales son capaces de transmitir importantes propiedades, que favorecen al
acero, dependiendo del rubro en el cual se va a desempeñar, va a depender la
cantidad que sea necesaria mezclar con el acero.
1.4.- RECOMENDACIONES
Lo anteriormente expuesto evidencia la importancia del tema y la necesidad de
poner en practica las tecnologías.
Se debe hacer una valoración de los procesos basados en las características
físicas, químicas y tecnológicas de las materias primas.
Este perfil de proyecto puede aplicarse en mutún y en diferentes sectores de la
región y para la enseñanza a los de más.