Colegio de Bachilleres Plantel No. 13
“Quirino Mendoza y Cortes”
Asignatura:
Química III
Profesor:
Sonia Pérez Meza
Tema:
El acero
Alumno:
Vázquez Briseño Miguel Ángel
Grupo:
602
El acero
Química III Página 1
1) ¿Cómo se obtiene el acero?
En la actualidad, la obtención del acero se lleva a cabo en un horno de
arco eléctrico, el cual es el más versátil de todos los hornos para fabricar
acero. No solamente puede proporcionar altas temperaturas, hasta
1.930ºC, sino que también puede controlarse eléctricamente con un alto
grado de precisión.
 Proceso de fabricación del acero:
a) Preparación de materias primas: Esta etapa incluye la descarga,
clasificación, pesaje y almacenamiento de las materias primas necesarias
para la fabricación del acero, que básicamente son: mineral de hierro,
carbones metalúrgicos y caliza.
b) Planta de Coque y Subproductos: La mezcla de carbones metalúrgicos
se somete a un proceso de destilación seca que lo transforma en coque
metalúrgico. Este proceso se realiza en la Planta de Coque, la que cuenta
con 58 hornos.
c) Reducción del Mineral para obtener Arrabio: Se realiza en los Altos
Hornos. Por el tragante (parte superior del horno) se cargan por capas los
minerales de hierro, la caliza y el coque. La inyección de aire precalentado
a 1.000 C°, genera elevadas temperaturas que actúan sobre el mineral y la
caliza, transformándolos en arrabio (hierro líquido) y en escoria,
respectivamente.
El acero
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 Fabricación del Acero
a) Acería de Convertidores al Oxígeno: El arrabio proveniente de los Altos
Hornos se carga junto con chatarra de acero. Por el oxígeno que se
inyecta al convertidor se oxidan el carbono, silicio y fósforo del arrabio.
Luego por adición de cal, se forma la escoria en que se fijan otras
impurezas como azufre y parte de fósforo agregando finalmente las
ferroaleaciones que imparten las características principales a los diversos
tipos de aceros.
b) Colada Continua de Planchones: El acero líquido de la cuchara es
vaciado a una artesa que se comunica por el fondo con un molde en
constante movimiento que es enfriado por agua; en el se inicia el proceso
de solidificación del acero que se completa a lo largo del trayecto por el
interior de la máquina.
 Laminación del Acero en Productos Terminados Finales
a) Laminador de Barras: Las palanquillas se procesan en este laminador en
el cual después de ser recalentadas en un horno se laminan en pases
sucesivos y se transforman en barras redondas lisas o con resaltes para
hormigón
b) Laminador de Planos en Caliente: El proceso comienza calentando el
material en un horno donde los planchones son reducidos en su espesor,
primero en un Laminador Trio, para pasar posteriormente al laminador
El acero
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continuo de seis marcos y obtener rollos de aproximadamente 8,5
toneladas de peso
c) Laminador de Planos en Frío: A los rollos laminados en caliente, se les
somete al proceso de decapado para eliminar los óxidos y laminación en
frío para disminuir el espesor. En esta etapa, una parte de los rollos son
procesados en la línea Zinc-Alum, para obtener productos recubiertos con
una aleación de Zinc y Aluminio, necesarios en la construcción.
d) Productos Tubulares: De la producción de planchas gruesas del
laminado de Planos en Caliente, una parte se destina a la fabricación de
tubos de gran diámetro, soldados por arco sumergido de 356 a 2.210 mm
de diámetro.
2) ¿Qué elementos contiene el acero?
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. Ya que el acero es básicamente
hierro altamente refinado (más de un 98%), su fabricación comienza con la
reducción de hierro (producción de arrabio) el cual se convierte más tarde
en acero.
El acero
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3) ¿Qué efectos ambientales tiene la industria del acero?
Durante la fabricación de hierro y acero se producen grandes cantidades
de aguas servidas y emisiones atmosféricas. Si no es manejada
adecuadamente, puede causar mucha degradación de la tierra, del
agua y del aire. En los siguientes párrafos, se presenta una descripción
breve de los desperdicios generadas por los procesos de fabricación de
hierro y acero. A continuación se presentan los tipos de desechos
generados por las industrias acereras:
Desechos sólidos: Las fábricas de hierro y acero producen grandes
cantidades de desechos sólidos, como escoria de horno alto, que puede
ser utilizada para producir ciertos tipos de cemento, si se granula
correctamente. La escoria básica, otro desecho sólido, se emplea como
fertilizante, y se produce al utilizar los minerales de hierro que poseen un
alto contenido de fósforo. Se debe investigar la facilidad con que se
puede lixiviar estos desechos; los depósitos de desperdicios sólidos deben
ser forrados y monitoreados continuamente, a fin de prevenir la
contaminación de las aguas freáticas.
Desechos líquidos: Los solventes y ácidos que se utilizan para limpiar el
acero son, potencialmente, peligrosos, y deben ser manejados,
almacenados y eliminados como tal. Algunos de los subproductos que se
recuperan son peligrosos o carcinogénicos, y se debe tomar las medidas
adecuadas para recolectar, almacenar y despachar estos productos. Es
necesario monitorear las fugas de líquidos y gases.
Reducción de los desechos: Si no se toman las medidas apropiadas, la
contaminación atmosférica puede convertirse en un problema muy serio.
Será necesario, reducir la contaminación atmosférica, mediante el uso de
equipos especiales que los contaminantes tóxicos y recolectar los gases
que contienen monóxido de carbono e hidrógeno. Estas medidas pueden
reducir la contaminación atmosférica y aumentar la eficiencia energética.
Se emplean grandes cantidades de agua en la fabricación de hierro y
acero. Es necesario contar con sistemas de tratamiento de aguas servidas
para todos los procesos de fabricación de hierro y acero. Debido al alto
contenido de sólidos de las aguas negras que se emplean para lavar los
gases, es necesario incluir amplias instalaciones de coagulación y
asentamiento de residuos.
El acero
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4) ¿Cuántos tipos de acero se conocen?
1) Acero Corten: El Acero Corten es un Acero común al que no le afecta la
corrosión. Es una aleación de Acero con níquel, cromo, cobre y fósforo
que, tras un proceso de humectación y secado alternativos forma una
delgadísima película de óxido de apariencia rojizo-púrpura. Se utiliza en la
Industria cementera, silos, tolvas, cribadoras, chimeneas, tuberías,
lavaderos de carbón, depósitos de agua, petróleo, fuel-oil, etc.
2) Acero Calmado: El Acero Calmado o Reposado es aquel que ha sido
desoxidado por completo previamente a la colada, por medio de la
adición de metales. Mediante este procedimiento se consiguen piezas
perfectas pues no produce gases durante la solidificación, evitando las
sopladuras.
3) Acero Corrugado: Barra de Acero cuya superficie presenta resaltos o
corrugas que mejoran la adherencia con el hormigón, que forman
estructuras de hormigón armado.
4) Acero Galvanizado: El Acero Galvanizado por inmersión en caliente es
un producto que combina las características de resistencia mecánica del
Acero y la resistencia a la corrosión generada por el Zinc. Es resistente a la
abrasión y a la corrosión. El acero galvanizado se utiliza para la Edificación,
Instalaciones Industriales, Grandes Estructuras, Automoción, etc.
5)Acero Inoxidable: Se denomina Acero Inoxidable a cualquier tipo de
Acero aleado cuyo peso contenga como mínimo 10,50 % de Cromo, pero
no más de 1,20 % de Carbono, con cualquier otro elemento de aleación o
sin él. Contiene cromo, níquel y otros elementos de aleación, que lo
mantienen brillantes y resistente a la corrosión a pesar de la acción de la
humedad o de ácidos y gases.
6) Acero Laminado: Una barra de acero sometida a tracción, con los
esfuerzos se deforma aumentando su longitud. Si se quita la tensión, la
barra de acero recupera su posición inicial y su longitud primera, sin sufrir
deformaciones remanentes.
7) Acero al Carbono: Acero constituido por un mínimo no especificado de
elementos de aleación; el aumento de la proporción de carbono reduce
su ductilidad y soldabilidad aunque aumenta su resistencia.
El acero
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8) Acero Aleado: Acero que en su constitución posee el agregado de
varios elementos que sirven para mejorar sus propiedades físicas,
mecánicas o químicas especiales. Los elementos que se pueden agregar
son: carbono, cromo, molibdeno, o níquel (en cantidades que exceden el
mínimo establecido).
9) Acero Dulce o Acero Suave: Tipo de acero cuyos niveles de carbono se
sitúan entre el 0,15% y el 0,25%; es casi hierro puro, de gran ductilidad y
resistencia a la corrosión.
10) Acero Efervescente: Acero que no ha sido desoxidado por completo
antes de ser vertido en moldes; contiene muchas sopladuras pero no
aparecen grietas. El acero efervescente se emplea para grandes requisitos
superficiales; suele usarse en perfiles, chapas finas y alambres.
11) Acero Estirado en frío: Acero sometido a un tratamiento especial
mediante el cual se ha mejorado su límite elástico.
12) Acero Estructural: Acero laminado en caliente y moldeado en frío; se lo
usa como elemento portante.
13) Acero Intemperizado: Acero de gran resistencia que desarrolla una
capa de óxido sobre sus superficies cuando se lo expone a las lluvias y a la
humedad; tiene la ventaja de adherirse al elemento metálico principal
protegiéndolo de la posterior corrosión.
14) Acero Negro: Es un acero con un contenido bajo de carbono, y sin
ningún tratamiento superficial adicional. Debido a eso, el proceso de
fabricación final y la ausencia de tratamiento hacen que se oscurezca la
superficie, por la fina capa de carbono que suele quedar encima.
El acero
Química III Página 7
Bibliografía
http://www.infoacero.cl/acero/que_es.htm
http://www.catedu.es/tecnologiautrillas/materiales/web4.htm
http://www.slideshare.net/pauliiiitha/produccin-de-acero
http://es.wikibooks.org/wiki/Impactos_ambientales/Fabricaci%C3%B3n_d
e_hierro_y_acero
http://www.tudiscovery.com/guia_tecnologia/materiales_basicos/acero
http://www.ahmsa.com/proceso-de-fabricacion-del-acero

Acero

  • 1.
    Colegio de BachilleresPlantel No. 13 “Quirino Mendoza y Cortes” Asignatura: Química III Profesor: Sonia Pérez Meza Tema: El acero Alumno: Vázquez Briseño Miguel Ángel Grupo: 602
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    El acero Química IIIPágina 1 1) ¿Cómo se obtiene el acero? En la actualidad, la obtención del acero se lleva a cabo en un horno de arco eléctrico, el cual es el más versátil de todos los hornos para fabricar acero. No solamente puede proporcionar altas temperaturas, hasta 1.930ºC, sino que también puede controlarse eléctricamente con un alto grado de precisión.  Proceso de fabricación del acero: a) Preparación de materias primas: Esta etapa incluye la descarga, clasificación, pesaje y almacenamiento de las materias primas necesarias para la fabricación del acero, que básicamente son: mineral de hierro, carbones metalúrgicos y caliza. b) Planta de Coque y Subproductos: La mezcla de carbones metalúrgicos se somete a un proceso de destilación seca que lo transforma en coque metalúrgico. Este proceso se realiza en la Planta de Coque, la que cuenta con 58 hornos. c) Reducción del Mineral para obtener Arrabio: Se realiza en los Altos Hornos. Por el tragante (parte superior del horno) se cargan por capas los minerales de hierro, la caliza y el coque. La inyección de aire precalentado a 1.000 C°, genera elevadas temperaturas que actúan sobre el mineral y la caliza, transformándolos en arrabio (hierro líquido) y en escoria, respectivamente.
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    El acero Química IIIPágina 2  Fabricación del Acero a) Acería de Convertidores al Oxígeno: El arrabio proveniente de los Altos Hornos se carga junto con chatarra de acero. Por el oxígeno que se inyecta al convertidor se oxidan el carbono, silicio y fósforo del arrabio. Luego por adición de cal, se forma la escoria en que se fijan otras impurezas como azufre y parte de fósforo agregando finalmente las ferroaleaciones que imparten las características principales a los diversos tipos de aceros. b) Colada Continua de Planchones: El acero líquido de la cuchara es vaciado a una artesa que se comunica por el fondo con un molde en constante movimiento que es enfriado por agua; en el se inicia el proceso de solidificación del acero que se completa a lo largo del trayecto por el interior de la máquina.  Laminación del Acero en Productos Terminados Finales a) Laminador de Barras: Las palanquillas se procesan en este laminador en el cual después de ser recalentadas en un horno se laminan en pases sucesivos y se transforman en barras redondas lisas o con resaltes para hormigón b) Laminador de Planos en Caliente: El proceso comienza calentando el material en un horno donde los planchones son reducidos en su espesor, primero en un Laminador Trio, para pasar posteriormente al laminador
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    El acero Química IIIPágina 3 continuo de seis marcos y obtener rollos de aproximadamente 8,5 toneladas de peso c) Laminador de Planos en Frío: A los rollos laminados en caliente, se les somete al proceso de decapado para eliminar los óxidos y laminación en frío para disminuir el espesor. En esta etapa, una parte de los rollos son procesados en la línea Zinc-Alum, para obtener productos recubiertos con una aleación de Zinc y Aluminio, necesarios en la construcción. d) Productos Tubulares: De la producción de planchas gruesas del laminado de Planos en Caliente, una parte se destina a la fabricación de tubos de gran diámetro, soldados por arco sumergido de 356 a 2.210 mm de diámetro. 2) ¿Qué elementos contiene el acero? 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. Ya que el acero es básicamente hierro altamente refinado (más de un 98%), su fabricación comienza con la reducción de hierro (producción de arrabio) el cual se convierte más tarde en acero.
  • 5.
    El acero Química IIIPágina 4 3) ¿Qué efectos ambientales tiene la industria del acero? Durante la fabricación de hierro y acero se producen grandes cantidades de aguas servidas y emisiones atmosféricas. Si no es manejada adecuadamente, puede causar mucha degradación de la tierra, del agua y del aire. En los siguientes párrafos, se presenta una descripción breve de los desperdicios generadas por los procesos de fabricación de hierro y acero. A continuación se presentan los tipos de desechos generados por las industrias acereras: Desechos sólidos: Las fábricas de hierro y acero producen grandes cantidades de desechos sólidos, como escoria de horno alto, que puede ser utilizada para producir ciertos tipos de cemento, si se granula correctamente. La escoria básica, otro desecho sólido, se emplea como fertilizante, y se produce al utilizar los minerales de hierro que poseen un alto contenido de fósforo. Se debe investigar la facilidad con que se puede lixiviar estos desechos; los depósitos de desperdicios sólidos deben ser forrados y monitoreados continuamente, a fin de prevenir la contaminación de las aguas freáticas. Desechos líquidos: Los solventes y ácidos que se utilizan para limpiar el acero son, potencialmente, peligrosos, y deben ser manejados, almacenados y eliminados como tal. Algunos de los subproductos que se recuperan son peligrosos o carcinogénicos, y se debe tomar las medidas adecuadas para recolectar, almacenar y despachar estos productos. Es necesario monitorear las fugas de líquidos y gases. Reducción de los desechos: Si no se toman las medidas apropiadas, la contaminación atmosférica puede convertirse en un problema muy serio. Será necesario, reducir la contaminación atmosférica, mediante el uso de equipos especiales que los contaminantes tóxicos y recolectar los gases que contienen monóxido de carbono e hidrógeno. Estas medidas pueden reducir la contaminación atmosférica y aumentar la eficiencia energética. Se emplean grandes cantidades de agua en la fabricación de hierro y acero. Es necesario contar con sistemas de tratamiento de aguas servidas para todos los procesos de fabricación de hierro y acero. Debido al alto contenido de sólidos de las aguas negras que se emplean para lavar los gases, es necesario incluir amplias instalaciones de coagulación y asentamiento de residuos.
  • 6.
    El acero Química IIIPágina 5 4) ¿Cuántos tipos de acero se conocen? 1) Acero Corten: El Acero Corten es un Acero común al que no le afecta la corrosión. Es una aleación de Acero con níquel, cromo, cobre y fósforo que, tras un proceso de humectación y secado alternativos forma una delgadísima película de óxido de apariencia rojizo-púrpura. Se utiliza en la Industria cementera, silos, tolvas, cribadoras, chimeneas, tuberías, lavaderos de carbón, depósitos de agua, petróleo, fuel-oil, etc. 2) Acero Calmado: El Acero Calmado o Reposado es aquel que ha sido desoxidado por completo previamente a la colada, por medio de la adición de metales. Mediante este procedimiento se consiguen piezas perfectas pues no produce gases durante la solidificación, evitando las sopladuras. 3) Acero Corrugado: Barra de Acero cuya superficie presenta resaltos o corrugas que mejoran la adherencia con el hormigón, que forman estructuras de hormigón armado. 4) Acero Galvanizado: El Acero Galvanizado por inmersión en caliente es un producto que combina las características de resistencia mecánica del Acero y la resistencia a la corrosión generada por el Zinc. Es resistente a la abrasión y a la corrosión. El acero galvanizado se utiliza para la Edificación, Instalaciones Industriales, Grandes Estructuras, Automoción, etc. 5)Acero Inoxidable: Se denomina Acero Inoxidable a cualquier tipo de Acero aleado cuyo peso contenga como mínimo 10,50 % de Cromo, pero no más de 1,20 % de Carbono, con cualquier otro elemento de aleación o sin él. Contiene cromo, níquel y otros elementos de aleación, que lo mantienen brillantes y resistente a la corrosión a pesar de la acción de la humedad o de ácidos y gases. 6) Acero Laminado: Una barra de acero sometida a tracción, con los esfuerzos se deforma aumentando su longitud. Si se quita la tensión, la barra de acero recupera su posición inicial y su longitud primera, sin sufrir deformaciones remanentes. 7) Acero al Carbono: Acero constituido por un mínimo no especificado de elementos de aleación; el aumento de la proporción de carbono reduce su ductilidad y soldabilidad aunque aumenta su resistencia.
  • 7.
    El acero Química IIIPágina 6 8) Acero Aleado: Acero que en su constitución posee el agregado de varios elementos que sirven para mejorar sus propiedades físicas, mecánicas o químicas especiales. Los elementos que se pueden agregar son: carbono, cromo, molibdeno, o níquel (en cantidades que exceden el mínimo establecido). 9) Acero Dulce o Acero Suave: Tipo de acero cuyos niveles de carbono se sitúan entre el 0,15% y el 0,25%; es casi hierro puro, de gran ductilidad y resistencia a la corrosión. 10) Acero Efervescente: Acero que no ha sido desoxidado por completo antes de ser vertido en moldes; contiene muchas sopladuras pero no aparecen grietas. El acero efervescente se emplea para grandes requisitos superficiales; suele usarse en perfiles, chapas finas y alambres. 11) Acero Estirado en frío: Acero sometido a un tratamiento especial mediante el cual se ha mejorado su límite elástico. 12) Acero Estructural: Acero laminado en caliente y moldeado en frío; se lo usa como elemento portante. 13) Acero Intemperizado: Acero de gran resistencia que desarrolla una capa de óxido sobre sus superficies cuando se lo expone a las lluvias y a la humedad; tiene la ventaja de adherirse al elemento metálico principal protegiéndolo de la posterior corrosión. 14) Acero Negro: Es un acero con un contenido bajo de carbono, y sin ningún tratamiento superficial adicional. Debido a eso, el proceso de fabricación final y la ausencia de tratamiento hacen que se oscurezca la superficie, por la fina capa de carbono que suele quedar encima.
  • 8.
    El acero Química IIIPágina 7 Bibliografía http://www.infoacero.cl/acero/que_es.htm http://www.catedu.es/tecnologiautrillas/materiales/web4.htm http://www.slideshare.net/pauliiiitha/produccin-de-acero http://es.wikibooks.org/wiki/Impactos_ambientales/Fabricaci%C3%B3n_d e_hierro_y_acero http://www.tudiscovery.com/guia_tecnologia/materiales_basicos/acero http://www.ahmsa.com/proceso-de-fabricacion-del-acero