Funamentos de Obtencion de acero

1     Fundamentos de la obtención de acero.

El acero se obtiene de dos materias primas fundamentales

a)      El arrabio obtenido del alto horno

Para transformar el arrabio en acero u otro producto férreo es necesario someterlo a una serie procesos denominados: afinado de acero. El objetivo de estos tratamientos es reducir en parte el carbono que contiene, eliminar impurezas y agregar otros elementos como (cromo, Níquel, Vanadio que le transfieren propiedades especiales. Como 

plasticidad, elasticidad  entre otras… y claro carbono que mediante este último se determinara la dureza del mismo).

En la actualidad el único horno utilizado para el afinado del arrabio es el convertidor.

b)      La chatarra de acero

Además de la chatarra es necesario la aportación de fundentes y ferroaleaciones, cuya misión es la de aportar nuevas propiedades a los aceros a obtener.

Las reacciones químicas que se producen durante el proceso de fabricación del acero requieren altas temperaturas, generalmente mayor de 1.000 0C, para poder eliminar los elementos indeseables, por ello todos los procesos de fabricación de acero requieren grandes aportes de energía, cuyo objetivos es fundir la carga solida (chapa.

Los hornos más antiguos, pero que todavía se pueden encontrar el algunas acerías son:

·         El cubilote

·         El horno Siemens-Martin

·         El convertidor Thomas y Bessemer.

2     Colada del acero

En los procesos anteriores de fabricación se dejo al acero en estado líquido en la cuchara. Para su transformación en productos útiles es preciso solidificarlos para ello se puede:

a) Verter el acero en moldes con la forma de las piezas que desea obtener (acero moldeado)

b) colar el acero líquido sobre las lingoteras

El llenado de las lingoteras puede realizarse de dos maneras.

·         Colada directa (Por arriba) La cuchara s coloca encima de la lingotera y se abre una boquilla que deja caer un chorro de acero liquido sobre la lingotera.

·         Colada por sifón (Por el fondo) La cuchara se sitúa sobre un conducto central y vertical del que parten unos canales horizontales de distribución a cada lingotera.

(Recientemente se desarrollo un tercer proceso de colada esta se denomina colada continua que permite pasar el acero liquido directamente a los semi productos.

·         Colada continua es un procedimiento siderúrgico en el que el acero se vierte sobre un molde de fondo desplazable, se llama colada continua porque el semi producto sale sin interrupción de la maquina hasta que la cuchara ha vaciado todo el acero liquido que contiene. Obteniendo así los (lingotes de acero)

Colada de Acero

3     Horno de fosa

Como los lingotes se solidifican rápidamente en la superficie pero internamente no, entonces, es necesario colocarlas en un horno especia llamado horno de fosa 

en este se recalientan los lingotes para que se solidifiquen uniformemente, evitando así posibles roturas internas.

4.     Trenes de laminación

Tren de laminación devastador

Estos lingotes solidificados que se encuentran a unos 1.000 0C se llevan a una serie de trenes de laminación en caliente para darles la forma adecuada, esto cosiste en hacer pasar el lingote atreves de dos rodillos que giran simultáneamente pero en sentido inverso, en la laminación se aprovecha la ductilidad y maleabilidad del acero. Y se puede llevar a cabo:

a) Laminación en caliente, en el que la temperatura del material se encuentra entre los 800 y 1.250 0C

b) Laminación en frio, cuando en material se encuentra a temperatura ambiente.

El primer tren de laminación por el cual pasan se denomina tren de laminación devastador y lo que hace es reducir el lingo a dos formas:

a      Desbaste cuadrado o Bloom

b      Planchón o Slabs, de un espesor de 100 a 250 mm y de un longitud de unos 6 metros

a      Los desbastes o bloom de sección cuadrada pasan por un horno de recalentamiento y de allí a los:

·         trenes de palanquillas o fermachine que en traban el bloom deformándolos para obtener alambres, redondos calibrados, etc.

·         Trenes de perfil estructurales en los que se reducen a palanquillas, perfiles estructurales, carriles y barras comerciales Etc.

Trenes de laminación para obtención de bandas (chapa)

Los planchones o slabs se sacan de un horno de recalentamiento y se colocan en el tren de bandas en caliente, a la salida de este tren podemos encontrar chapas de gruesas y medias; de espesores entre 3 y 50 mm con longitudes de hasta 40 metros, en las chapas finas se obtienen chapas de espesores hasta 1,6 mm y longitudes de hasta 600 metros.

(Estas chapas se obtienen en bobinas o rollos)

Tren de laminación en frio de bandas (chapa)

Las bobinas de chapas obtenidas en el tren de laminación en caliente, se pasan por otro tren de laminación en frio, así se obtienen unas bandas de chapas de características mecánicas y un endurecimiento superficial muy adecuado para la industria automovilística y de los electrodomésticos. Con este tren se pueden conseguir chapas de espesores de hasta 0.1 mm.

Parte de las chapas y bobinas laminadas en frio pasan a unas instalaciones de hojalata electrolítica y de chapa galvanizada, donde mediante un recubrimiento metálico se obtienen hojalata y chapa galvanizada.