Breve explicacion del proceso de produccion del acero al carbono

1. PROCESO DE PRODUCCION DEL ACERO

2. CONTENIDO
1.- DEFINICION
2.- CLASIFICACION Y NOMENCLATURA
3.- PROCESO DE PRODUCCION DEL ARRABIO EN ALTO HORNO
4.- PROCESO DE REFINAMIENTO DEL ARRABIO (PIG IRON) - ORIGEN DEL ACERO
5.- PROCESO DE PRODUCCION ACERO HORNO ELECTRICO (RECICLANDO CHATARRA)

6. PROCESO DE PRODUCCION DEL ACERO (ARRABIO) EN ALTO HORNO
Antes de analizar el proceso de producción del acero , es menester revisar los insumos o minerales empleados para realizar su
producción.
De acuerdo a nuestra definición del acero, sabemos que es una aleación de HIERRO + CARBONO, por tanto, debemos conocer de
donde proviene el hierro o fierro.
Todos los metales existentes se encuentran difusos dentro de la corteza Terrestre, pero estos metales no se encuentran en estado de
alta pureza dado a que generalmente se encuentran combinados o mezclados con otros compuestos, por ejemplo el mineral de hierro lo
podemos encontrar como:
MATERIALES %CONTENIDO DE FIERRO COLOR
Piritas 30% a 40% Rosa a Rojo
Ematitas o peróxido de fierro 50% a 70% Café a Amarillo
Magnetita 60% a 75% Gris obscuro
El proceso de producción del acero consiste en extraer el arrabio del alto horno, para ello se emplean como materias primas, el mineral de
hierro , coke o carbón y caliza.
La función del coke es reducir el óxido del mineral para separar el hierro, a través de la combustión, dado que el coke debe fungir como
combustible.
La función de la caliza es combinarse con la ganga ( impurezas del mineral) y con la ceniza del coke para formar la escoria.

7. Estos tres componentes son depositados den el alto horno formando capas alternas , es decir, primero se agrega una capa de coke,
posteriormente se cubre esta capa con otra capa de mineral de hierro y encima de estas dos capas se sobrepone una capa de caliza, y de
esta forma se abastece al alto horno.
Posteriormente, a través de unas toberas se inyecta aire precalentado a una temperatura de 816 grados centígrados, que quema el coke y
produce una temperatura promedio de 1650 grados centígrados.
Los gases calientes suben a través del horno y calientan y funden los minerales que tienden a descender en el horno, de tal forma que el
hierro fundido o arrabio se acumula en la parte inferior del horno, en la zona llamada crisol y éste se sangra o se saca del horno a intervalos
de varias horas ( ver figura #1).
Hasta aquí solo se ha producido el hierro colado, que contiene un bajo porcentaje de carbono el cual se obtuvo del coke que se empleo
como combustible, además este arrabio contiene algunas impurezas como azufre, fosforo etc., de tal forma que el siguiente paso consiste en
refinar este arabio y convertirlo en acero.

10. PROCESO DE REFINAMIENTO DEL ARRABIO (PIG IRON) - ORIGEN DEL ACERO
Para realizar el refinamiento del hierro sucio, se utilizan los hornos convertidores de Bessmer o hornos Simeens -martin, en el cual una larga llama
producida por un quemador, actúa sobre toda la superficie del material, además se emplea aire caliente a una temperatura de 982 grados
centígrados (ver figura #2). Al iniciar esta operación se emplea caliza y en ocasiones se puede agregar algo de chatarra, posteriormente se inicia el
proceso de refinamiento, realizando muestreos químicos para determinar los componentes que han de conformar el acero, de esta forma se
determinan los agregados de carbón, manganeso principalmente, que deben suministrarse durante el refinamiento hasta que se obtenga la
composición química deseada y cuando esto sucede, entonces la colada de acero esta lista para vaciar.
Posteriormente el acero líquido es vaciado a lingoteras para formar barras o perfiles. Actualmente con los avances tecnológicos , los vaciados
pueden realizarse de forma continua, eliminando o reduciendo de esta forma el uso de las históricas lingoteras. El vaciado continuo o colada
continua nos permite formar barras (Billet), Perfiles, laminas o placas.
Por último, para la producción de alambrón, la palanquilla o billet se lamina ( a través de un molino de rodillos), para dar forma al alambrón, para tal
efeto las palanquillas deben ser recalentadas en un horno continuo a la temperatura de 1250 a 1300 grados centígrados, debe ser calentamiento
homogéneo y alcanzar la temperatura adecuada gradualmente, Se debe eliminar el rechupe de laminación a la mitad del procesos para ello se puede
poner una tijera automática a la salida del último molino de rodillos.
Los defectos del alambrón originados en la laminación son:
A.- Descarburación, este defecto puede ser causado por permanencia prolongada en el horno de recalentamiento o por una atmosfera muy oxidante
al interior del horno o por ambas cosas.
B.- Bigote doblado de varias profundidades por mala calibración.
C.- Costilla o bigotes altos de varias dimensiones, este defecto es común en las colas de los rollos.
D.- Fuera de especificación de medida de redondez, generalmente es originado por desigualdad de velocidad de los molinos acabadores.
E.- Hojeaduras, traslapes, escamas.

15. PROCESO DE PRODUCCION DEL ACERO
EN HORNO ELECTRICO
( RECICLAJE CHATARRA)

16. ALMACEN DE CHATARRA

17. CESTAS
LLENADO DE CESTA

18. HORNO DE FUSION

19. CONTROL AUTOMATIZADO

21. HORNO DE
AFINO

22. COLADA CONTINUA

23. PALANQUILLA

25. ALMACEN DE PALANQUILLA

26. LAMINACION EN CALIENTE

30. SALIDA DE ALAMBRON O VARILLA

31. ALAMBRON PARA CONSTRUCCION

32. •LAMINACION EN FRIO
• ACERO GRADO 50
• MALLA SOLDADA
• ACERO GRADO 60
• CASTILLO ELECTROSOLDADO
• VARILLA DA 6000
• ARMADURA

33. CAMBIOS MICROESTRUCTURALES
RODILLOS
LAMINADORES
ALAMBRON ALAMBRE

35. VARILLA CORRUGADA
LAMINADA EN FRIO