AFINO DEL ACERO CAROLINA MENDEZ ALVARADO DANIEL OVIEDO CARO GUADALUPE DELGADO REYES GABRIEL MORALES RODRIGUEZ LUIS E. GONZALEZ VAZQUEZ RICARDO MARTINEZ VALERIO

PROFESOR: JOSE MANUEL

INTRODUCCIONDesde comienzos de la poca victoriana, los mtodos de afinacin del acero ha sido de gran importancia, anteriormente se utilizaba el carbn mineral que usualmente contiene sustancias voltiles indeseables para la fabricacin del arrabio lo que llevo a la necesidad de buscar mtodos de afino de estas sustancias para tener una mejor calidad en el acero, En la actualidad el acero juega un papel muy importante para la industria de la construccin, la industria medica, entre otras aplicaciones tecnolgicas o comunes por las que es necesario conocer todos estos procesos.

Cualquiera que sea el proceso de obtencin del acero, siempre trae consigo la presencia de impurezas, gases, incrustaciones y segregaciones que hacen necesario la implementacin de procesos de refinacin posterior, comnmente conocidos como afino del acero. Afino: proceso de descarburizacin y eliminacin de impurezas al que se somete el arrabio (hierro de primera fundicin con alto porcentaje de carbono) para la obtencin del acero.

Las principales materias primas son: La cal, la chatarra, el coque metlica, la fluorita, los pelets de hierro, y el arrabio liquido trado dilectamente del alto horno. Fe--------------93% C---------------3% (mayor) P---------------1% S---------------1% Y otros--------4%

EL AFINO DEL ACERO SE LLEVA ACABO POR MEDIO DE

CUBILOTE

HORNO MARTINSIEMENS O DE HOGAR ABIERTO

HORNO BOF

CONVERTIDOR U HORNO BASICO DE OXIGENACION

HORNO ELECTRICO

AFINO EN CONVERTIDOR U HORNO BSICO DE OXGENO BESSEMER

Tambin conocido como de SOPLO Consiste en quemar por medio de oxgeno tanto las impurezas (fsforo, azufre) como el exceso de carbono del arrabio lquido, adems de aprovechar el calor de la oxidacin como fuente de energa para la fusin. Los problemas de estos convertidores es que producen xido de hierro y nitrgeno por lo que los aceros obtenidos son de calidad media, aptos para elaborar tubos, chapas, perfiles laminados, alambre.

Un flujo de aire se inyecta por la parte inferior del horno para que elimine gran parte del carbono y otras impurezas del arrabio por oxidacin. El oxgeno reacciona con las impurezas del arrabio produciendo escoria que sube y flota en la superficie del acero lquido.

AFINO EN HORNO MARTIN-SIEMENS O DE HOGAR ABIERTO

Son hornos de gas que funden en su interior a 1 800C lingotes de arrabio solidificado y chatarra. Al alcanzar dicha temperatura se destruyen todas las impurezas y se consiguen aceros de calidad aptos para fabricar piezas de maquinaria

El horno es un recipiente rectangular con puertas para combustible y gases en ambos extremos.Estas puertas deben dirigir los gases hacia abajo, hacia la carga o bao del metal. La llama y los gases calientes pasan por encima del bao y salen por el extremo opuesto del horno. Los gases de la combustin atraviesan uno o dos regeneradores antes de perderse en la chimenea; se colocan calderas despus de los regeneradores para recuperar el calor

HORNO PARA AFINACION BOF

Consiste en una olla de acero recubierta en su interior con material refractario del tipo bsico, por ejemplo xido de magnesio. La lanza se enfra con serpentines de agua, interiores para evitar que se funda. La carga y la descarga de la olla se hacen tambin por la parte superior y por eso la olla est montada en ejes rotatorios.

El horno se inclina desde su posicin vertical y se carga la cal, la fluorita, la chatarra metlica (cerca de un 25%) y luego con arrabio calienta trados directamente del alto horno.

Despus de ser devuelto a su posicin vertical, se hace descender hacia la carga una lanza de oxgeno (refrigerada por agua) y se fuerza sobre ella un flujo de oxgeno puro a alta velocidad durante 20 minutos.Este acta como fuente de calor y para la oxidacin d las impurezas.

El oxigeno se combina con el carbono formando dixido de carbono (CO2). y el carbono debe estar menor al 2%. La cal elimina el fsforo, el azufre y otros elementos no deseados contenido en el arrabio.

Una vez eliminados todas las impurezas contenido en el arrabio es transformado en ACERO.

AFINO EN HORNO ELCTRICOEstos hornos transforman la energa elctrica en calor por lo que alcanzan temperaturas superiores a los anteriores. Al no generarse llama slo se queman las impurezas y no el metal. Los aceros son de alta calidad o aleados.Los dos tipos de hornos elctricos son: De arco y de induccin. Una vez afinado el acero se recoge en cuchara y vierte en lingoteras obteniendo lingotes de acero que tras calentarse en pozos de inmersin se forjarn o laminarn para obtener piezas comerciales.

HORNO ELECTRICO DE INDUCCION

En estos hornos el calentamiento viene a causa de la corrientes inducidas en la masa metlica por una bobina, que circunda el crisol, alimentada por una corriente alterna. La bobina es constituida de muchos espirales de tubo de cobre refrigerado por agua , las corrientes inducidas se ponen en la periferia de la masa metlica y circulan en un estado anular de pequeo espesor.

Este anillo constituye un espiral cerrado en corto circuito y funciona como el secundario de un transformador cuyo primario es la bobina exterior. El calentamiento de la masa metlica viene con rapidez ( se puede alcanzar temperaturas entre 2800 y 3000 o C).

PROCESO DE ARCO ELECTRICOEl calor se genera, por la resistencia que la masa de hierro presenta al paso de la corriente. Se funde en un crisol de arcilla refractaria, hierro dulce de elevada pureza, con cantidades perfectamente medidas de fundicin de hierro. La fuente de calor es un arco elctrico continuo, que se forma entre los electrodos y el metal cargado . Existen normalmente tres electrodos de grafito, que pueden ser de hasta 750 mm (30 pulg) de dimetro y de 1.5 a 2.5 m (5 a 8 pies) de longitud. Su altura dentro del horno se puede ajustar en respuesta a la cantidad de metal presente y al desgaste de los electrodos.

En el horno elctrico se introduce chatarra de acero y una pequea cantidad de carbono y de cal a travs del techo abierto. (Los hornos elctricos tambin se pueden cargar con 100% de chatarra.) El techo se cierra y se bajan los electrodos. Se establece la conexin y dentro de un periodo de aproximadamente 2 horas, el metal se funde. La corriente entonces es desconectada, se elevan los electrodos, el horno es inclinado y el metal fundido es vaciado en una olla de traslado, que es un recipiente utilizado para la transferencia y vaciado del metal fundido.

El cubilote es un horno cilndrico con una altura de 10 m, recubierto de ladrillo refractario, en el cual se introducen capas alternadas de arrabio y de carbn de coque (tras encender con maderas) hasta sobrepasar la altura de las toberas. Una vez incandescente se aade el fundente y se inyecta aire por las toberas. El metal fundido cae en un crisol y cuando est lleno se abre la piquera y se recoge el metal en cucharas de colada para despus verter en los moldes de fundicin.

Las toberas son boquillas a travs de las cuales pasa el aire al interior del horno desde la caja de viento.

AFINO POR MEDIO DE CUBILOTE

CONCLUSIONES

Cada tipo de acero que se quiere realizar tiene diferentes condiciones por eso se utilizan diferentes mtodos de refinacin, pero recientemente ha alcanzado gran difusin el proceso de horno elctrico, ya sea de arco o de induccin. Con este proceso se obtienen productos de alta calidad. Los hornos elctricos alcanzan fcilmente las 80 toneladas de arrabio y algunos las 200 toneladas, y permiten la utilizacin de acero homogneo y bien desoxidado. Otra ventaja que presentan es la de fcil control de temperatura; as mismo alcanzan rpidamente temperaturas elevadas.