“Proceso producción de acero”

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FIGURA 2.diagramas de bloques que grafica el paso 4 y 5 del proceso de fabricación del acero

[pic 4]

6. Colada Continua

Previamente se realiza el proceso de Ajuste Metalúrgico para la obtención de acero limpio de impurezas, ajustar la colabilidad y por último obtener una temperatura óptima. Para así dar paso a las máquinas de Colado continua. A través de moles de cobre y enfriamiento directo por agua, se solidifica y enfría, para obtener planchones y palanquillas, productos semiterminados que se procesan en las fases de laminación.

FIGURA 3.diagrama de bloques que muestra el paso 6 del proceso de producción de acero colada continua

[pic 5]

7. Laminación

Desde las palanquillas se inicia el proceso final de laminación, de la cual se obtiene una amplia variedad de productos largos. Las palanquillas son procesadas en los laminadores de barras, donde son sometidas a sucesivas etapas de laminación. Los productos finales son barras rectas y en rollos, lisas y con resaltes, según el uso final se requiera.

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Obtención de acero mediante chatarra

Los procesos en horno de arco eléctrico pueden usar casi un 100% de chatarra metálica como primera materia. La fabricación del acero en horno eléctrico se basa en la fusión de las chatarras por medio de una corriente eléctrica, y al afino posterior del baño fundido.

El horno eléctrico consiste en un gran recipiente cilíndrico de chapa gruesa (15 a 30 mm de espesor) forrado de material refractario que forma la solera y alberga el baño de acero líquido y escoria. El resto del horno está formado por paneles refrigerados por agua. La bóveda es desplazable para permitir la carga de la chatarra a través de unas cestas adecuadas.

Fabricación del acero en Horno Eléctrico

- Fase de fusión: Una vez introducida la chatarra en el horno y los agentes reactivos y escorificantes (principalmente cal) se desplaza la bóveda hasta cerrar el horno y se bajan los electrodos hasta la distancia apropiada, haciéndose saltar el arco hasta fundir completamente los materiales cargados. El proceso se repite hasta completar la capacidad del horno, constituyendo este acero una colada

- Fase de afino: El afino se lleva a cabo en dos etapas. La primera en el propio horno y la segunda en un horno cuchara. En el primer afino se analiza la composición del baño fundido y se procede a la eliminación de impurezas, y realizar un primer ajuste de la composición química por medio de la adición de ferroaleaciones que contienen los elementos necesarios (cromo, níquel, molibdeno, vanadio o titanio). El acero obtenido se vacía en una cuchara de colada, revestida de material refractario, que hace la función de cuba de un segundo horno de afino en el que termina de ajustarse la composición del acero y de dársele la temperatura adecuada para la siguiente fase en el proceso de fabricación.

- La colada continua: Finalizado el afino, la cuchara de colada se lleva hasta la artesa receptora de la colada continua donde vacía su contenido en una artesa receptora dispuesta al efecto. La colada continua es un procedimiento siderúrgico en el que el acero se vierte directamente en un molde de fondo desplazable, cuya sección transversal tiene la forma geométrica del semiproducto que se desea fabricar; en este caso la palanquilla. La artesa receptora tiene un orificio de fondo, o buza, por el que distribuye el acero líquido en varias líneas de colada, cada una de las cuales dispone de su lingotera o molde, generalmente de cobre y paredes huecas para permitir su refrigeración con agua, que sirve para dar forma al producto. Posteriormente se aplica un sistema de enfriamiento controlado por medio de duchas de agua fría primero, y al aire después, cortándose el semiproducto en las longitudes deseadas mediante sopletes que se desplazan durante el corte.

- La laminación: De forma simple, podríamos describir la laminación como un proceso en el que se hace pasar al semiproducto (palanquilla) entre dos rodillos o cilindros, que giran a la misma velocidad y en sentidos contrarios, reduciendo su sección transversal gracias a la presión ejercida por éstos. En este proceso se aprovecha la ductilidad del acero, es decir, su capacidad de deformarse, tanto mayor cuanto mayor es su temperatura. De ahí que la laminación en caliente se realice a temperaturas comprendidas entre 1.250ºC, al inicio del proceso, y 800ºC al final del mismo. Alcanzada la temperatura deseada en toda la masa de la palanquilla, ésta es conducida a través de un camino de rodillos hasta el tren de laminación. Este tren está formado por parejas de cilindros que van reduciendo la sección de la palanquilla. A medida que disminuye la sección, aumenta la longitud del producto transformado y, por tanto, la velocidad de laminación. Las barras ya laminadas se depositan en una gran placa o lecho de enfriamiento. De ahí, son trasladadas a las líneas de corte a medida y empaquetado y posteriormente pasan a la zona de almacenamiento y expedición.

FIGURA 4. Diagrama de bloques que muestra el proceso de fabricación del acero mediante un horno de arco eléctrico.

[pic 6]

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Comparación de los procesos

Luego de estudiar los principales procesos para la fabricación del acero, podemos hacer una comparación y de esta forma entender las razones que explican la rápida expansión del método del horno arco eléctrico en los últimos años.

El reciclado de chatarra ahorra consumo de materias primas vírgenes y de energía, lo cual es muy beneficioso desde el punto de vista económico como del medio ambiente

El proceso es de alta eficiencia y permite una sencilla extracción de la escoria y además es muy flexible; ya que es un proceso adecuado para la producción de acero de alta como de baja aleación y por tanto permite la obtención de una amplia gama de productos.

Balance de masa

Figura 5. Diagrama del balance de materia: Producción de una tonelada de Arrabio en un Alto Horno.[pic 7]

El arrabio es la principal