Integrador Aceros 606160

CURSO INTEGRADOR I - ESCUELA DE INDUSTRIAL CASO: Aleaciones Aceradas AVANCE: Primer Entregable GRUPO:

N°4 INTEGRANTES: ▪

CASTILLO GUERRERO MARLON

▪

HERRERAS MUCHA, KEVIN

▪

LINARES VÁSQUEZ, KEVIN

▪

TIPACTI QUIJANO, ANGÉLICA

▪

URCO PECHO, MIGUEL

DOCENTE: HUAPAYA FRÍAS, LUIS SECCIÓN:

13193

HORARIO: 09:45 – 12:45

Lima, setiembre de 2018.

ÍNDICE

1. 2.

ANÁLISIS DEL CASO OBJETIVOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN OBJETIVOS GENERALES OBJETIVOS ESPECÍFICOS

3.

MARCO TEÓRICO 3.1.

PRODUCTO

3.1.1. HISTORIA DEL ACERO 3.1.2. PRODUCTOS SUSTITUTOS 3.1.3. PRODUCTOS COMPLEMENTARIOS EL CEMENTO 3.1.4. TIPOS DE ACEROS DE PRODUCCIÓN 3.1.5. MATERIA PRIMA CARBONO Es el elemento de aleación más efectivo, eficiente y de bajo costo. Además, es el encargado de otorgar dureza y alta resistencia del acero. 3.2.

PROCESOS DE PRODUCCIÓN

3.2.1. 3.2.2. 6.1.1. 7. 8.

INSUMOS MAQUINARIAS DIAGRAMA DE OPERACIONES DEL PROCESO

FICHAS BIBLIOGRÁFICAS CONCLUSIÓN

3 4 4 4 5 5 5 7 8 8 9 14 14 14 14 14 22 22 26 32 33 33

1. ANÁLISIS DEL CASO 1.1.

ALEACIONES ACERADAS (ALAC) 1.1.1.

ANTECEDENTES Aleaciones Aceradas (ALAC) es una empresa familiar fundada en 1990 en la ciudad de Moquegua. En sus inicios, producía barras corrugadas y perfiles en su planta original de producción, cuya capacidad máxima era de 20,000 toneladas métricas anuales. 10 años más tarde, la empresa amplía su capacidad de producción para incrementar sus ventas como consecuencia de la creciente demanda y el fortalecimiento del sector construcción. Ya consolidado el mercado local de fierros y aceros de construcción, deciden incursionar en el mercado de: aceros industriales. Este rubro se caracteriza por demandar aceros con características especiales de fabricación, los cuales resultan de la combinación de varios elementos químicos en proporciones específicas de acuerdo al uso que se le dará al acero. Gracias a las negociaciones del área Comercial con diferentes clientes (locales y extranjeros), la empresa ha podido establecer contratos a largo plazo para el suministro de aceros industriales de diferentes características. Así pues, las líneas de productos que les interesa crear son: aceros rápidos, aceros para trabajos en frio, aceros para trabajos en caliente y aceros para moldes de plástico. Según las proyecciones de ventas, conforme a los contratos comerciales ya establecidos, la empresa ha decidido empezar la construcción de una nueva planta de producción que permita la fabricación de las cantidades necesarias

para cumplir con los pedidos. Se necesita diseñar sus almacenes, tanto de materia prima como de productos terminados, y también los procesos de producción de los tipos de acero. Para el desarrollo del caso se hará uso de los conocimientos adquiridos hasta la fecha, empleando ciencias como la física, la química y la matemática. Siendo éstas, herramientas que permitirán conocer la cantidad de materias primas a usar en la elaboración de los diferentes tipos de aceros, y a su vez, detallar de forma específica las dimensiones del nuevo almacén según los requerimientos. También, se hará uso de un diagrama de operaciones (DOP), donde se va representar gráficamente el proceso de producción de los diferentes tipos de acero.

2.

OBJETIVOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN

OBJETIVOS GENERALES ● Diseño e implementación de los nuevos almacenes para materias primas y productos terminados, así como también los procesos de producción del acero en la nueva planta de producción de la empresa ALAC.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS ● Diseño de los procesos de producción propuestos ● Diseño de la ficha técnica del producto asignado ● Determinar el programa de producción según las proyecciones de marketing ● Diseño de los almacenes, incluyendo las zonas necesarias para el óptimo funcionamiento de la planta. ● Diseño de las unidades de manejo de los productos terminados

3.

MARCO TEÓRICO

3.1.

PRODUCTO

3.1.1.

HISTORIA DEL ACERO

Se desconoce el inicio del acero, pero se aproxima hace 3000 A.C aproximadamente en Egipto, donde se encontró adornos a base hierro, y en Grecia 1000 A.C ya se forjaban armas a base de hierro con un mayor tratamiento térmico del hierro. Las primeras aleaciones que básicamente son hierro forjado se dieron el ciclo XIV D.C para producir esto de manera artesanal se calentaba el carbón vegetal en un horno, donde el hierro se reducía a una masa esponjosa de hierro para luego se martillada y moldeada. Este hierro presentaba un alto contenido de escoria e impurezas. Como la concentración del hierro y carbón no eran exactas, por ocasiones una parte accidentalmente resultaba acero, dando ahí el inicio de este material pues la característica que presentaba revolucionó el metal de ese entonces. Posteriormente en el siglo XIV se dio el origen al arrabio que era la base para fabricar acero, pero este ya era producido en hornos donde se obtenía mejores cualidades que los primeros intentos de acero de ese entonces. La producción del acero como tal empezó con Henry Bessemer en el 1855 creó su horno, dando así la nueva era de producción industrial del acero. Para que en 1960 ya se mejora esta idea con hornos a electricidad. Y actualmente se da hornos con mayor eficiencia para producción continua a grandes escalas.

3.1.2. DEFINICIÓN DEL ACERO Se denomina acero a las aleaciones del hierro con el carbono y otros elementos, que al calentarlas hasta altas temperaturas, pueden ser sometidas a la deformación plástica por laminado, estirado, forjado, estampado, entre otras.1 Un dato a tener en cuenta es que dicha aleación será denominada acero siempre que el porcentaje de carbono sea inferior al 2.11%. 1.1.1. CLASIFICACIÓN DEL ACERO. Los aceros se clasifican principalmente en tres tipos: ·

Aceros al carbono

·

Aceros aleados

·

Aceros inoxidables La empresa ALAC centrará la producción de su nueva planta en los aceros aleados, los cuales se caracterizan por un control preciso de su composición química, así como de unas condiciones particulares de elaboración y control para asegurar unas propiedades mejoradas.2 Los aceros aleados se usan principalmente cuando se pretende conseguir cualquiera de las siguientes propiedades:

·

Desarrollar el máximo de propiedades mecánicas con un mínimo de distorsión y

figuración.

1 2

·

Favorecer la resistencia al revenido e incrementar la tenacidad.

·

Mejorar la maquinabilidad en condición de temple y revenido.

Cfr. Laboratorio de forja Cfr. Inge mecánica

3.1.2.

PRODUCTOS SUSTITUTOS

EL ALUMINIO Se viene hablando del aluminio como un buen sustituto del acero con innumerables aplicaciones como en el sector de electricidad, sector de comunicación, industria automovilística, sector ferroviario, edificación y construcción, etc. Entre sus características más destacables se encuentra su resistencia a la corrosión y oxidación, su peso (alrededor de un tercio del peso del cobre o acero), su condición de material no magnético, su nula toxicidad, impermeabilidad y alta capacidad para ser reciclado en un 100% sin pérdida de propiedades. No es sorprendente que sea el metal más utilizado después del acero ya que ofrece prácticamente todas las características del acero con la ventaja del peso y la resistencia a la corrosión y oxidación. Para hacernos una idea de la durabilidad del material, algunos análisis estiman que alrededor del 75% de todo el aluminio producido a lo largo de su existencia sigue en uso. (Ortin A. 2015) El polietileno de alta densidad Los plásticos son más preciados en la industria por su bajo costo, sustituyendo en muchas aplicaciones al acero como los envases del sector de alimentación, Almacenamiento, tuberías y juguetes. FIBRA DE CARBONO Es un material que se consigue uniendo fibras sintéticas o también llamado hilos de carbono con resinas. Estos procesos pueden variar el tiempo dependiendo de qué tipo de calidad buscada se necesita reemplazando así al

acero en los usos del sector automotriz, sector aviación y otros artículos. (Ortin A., 2015) FIBRA DE VIDRIO Este material al ser inmune a la corrosión es el más apropiado para obras con mucha humedad, por ello es considerado sustituto del acero con cemento en el sector de edificación y construcción. El grafeno El grafeno se forma mediante la obtención de una estructura atómica de carbono puro en forma de celdas hexagonales con un espesor de un sólo átomo y unida con enlaces covalentes, estructura perfecta que exhibe una simetría. Se obtiene del grafito, que ya se utiliza para fabricar la mina de los lápices. (Ortin A, 2015) Por sus cualidades y baja cantidad de producción su sustitución al acero es efectiva pero limitadamente asequible como el uso para almacenar energía por su capacidad de aislamiento, siendo así mismo un súper conductor por los que podría no solo reemplazar al acero, también hasta el oro, cobre o silicio. En conclusión, los productos sustitutos del acero van ser diversos pero debido al alto costo de producción estos van ser ligeramente poco requeridos en la industria, pero eso no aminora sus grandes propiedades y beneficios que estos ofrecen a diferencia del acero.

3.1.3.

PRODUCTOS COMPLEMENTARIOS

EL CEMENTO Puede decirse, que al cemento se le considera como uno de los materiales más importantes en la construcción, gracias a sus características conglomerantes,

siendo de ese modo capaz de unir partes de varios materiales y darles cohesión a partir de diversas modificaciones químicas en la masa. Cabe destacarse que cuando se mezcla con agua, arena y grava se obtiene el concreto, una mezcla de tipo maleable y uniforme. De igual manera agregar barras de acero con el concreto se obtiene una gran fortaleza y resistencia, que es lo que se quiere lograr en una edificación por lo consecuente ambos productos vienen a ser complementarios indispensables para la construcción. Alambres de acero Es un alambre de acero de bajo carbono, obtenido por trefilación y con posterior tratamiento térmico de recocido, que le otorga excelente ductilidad y maleabilidad, conservando suficiente resistencia mecánica para trabajar óptimamente en las aplicaciones señaladas. La soldadura Para la soldadura manual por arco revestido los electrodos deben ser seleccionados en función del metal base a soldar en primer lugar y a continuación según el tipo de recubrimiento. Y en lo que al alambre del electrodo respecta, debe estar formado por una aleación, que sea al menos igual en composición al metal.

3.1.4.

TIPOS DE ACEROS DE PRODUCCIÓN ALAC, actualmente, tiene un nuevo rubro que son los aceros industriales, y ha ido creciendo acorde los contratos de la área Comercial y proyecciones de ventas. Por lo tanto, la empresa produce 4 tipos de aceros, así como se muestra a continuación: 3.1.4.1.

ACEROS RÁPIDOS:

Son aceros especiales de alto rendimiento con elevada dureza y soportan hasta los 500 °C y elevada resistencia al desgaste debido a elementos de aleación como el molibdeno, tungsteno, cromo y vanadio capaces de formar carburos. Para aumentar la dureza en caliente es necesario añadir cobalto. El aluminio, como suplemento de aleación en aceros rápidos, proporciona un aumento en la resistencia ante la abrasión.[1] Propiedades: Los aceros rápidos de tungsteno-molibdeno con aleación de aluminio presentan una dureza excelente y unas propiedades al corte que facilitan una gran cantidad de usos ● Resisten las vibraciones: cualquiera que sea el tipo de máquina, incluso si se ha perdido rigidez a lo largo del tiempo e independientemente de las condiciones de amarre de la pieza ● Facilidades en el corte ● Resisten choques mecánicos: filo de corte en las operaciones de fresado o tallado de engranajes. ● Incremento del avance por diente ● Mejor resistencia a roturas en el filo de corte Aplicación de uso: Estos aceros se pueden encontrar en machos de roscar, herramientas para brochar y escariar, sierras para trabajos con metales, punzones, brocas helicoidales ,fresas diversas,

herramientas para trabajo en madera y herramientas para trabajar en frío propiamente dicho. 3.1.4.2.

ACEROS PARA TRABAJOS EN FRÍO En este tipo de aceros se puede dar un uso más seguido con: Acero al carbono: Sin elementos de aleación, con porcentajes de carbono Variables entre 0.5-1.4%. Propiedades: A medida que incrementa el contenido de carbono aumenta también la dureza y la resistencia mecánica, pero mejora la tenacidad. Aplicación: Estos aceros se pueden encontrar en herramientas agrícolas, martillos, navajas, cuchillos, hachas, tijeras, cortafríos, picos, martillos de forja ligera, entre otros. Aceros indeformables Son los aceros con una alta resistencia a la deformación. Propiedades: Haciendo el uso principalmente del cromo y el manganeso como elementos de aleación se puede conseguir esta característica especial en este producto. Aplicación: Estos aceros se pueden encontrar por ejemplo en cuchillos profesionales.

3.1.4.3.

ACEROS PARA TRABAJOS EN CALIENTES

Los aceros para trabajos en caliente son utilizados están más aplicados en procesos térmicos altos donde la temperatura superficial es generalmente superior a 200 ° C. Son capaces de soportar no sólo el esfuerzo mecánico y abrasivo, sino que también soportan el choque térmico. Propiedades: 

Resistencia a la erosión y a la oxidación a alta temperatura



Buena resistencia y tenacidad en caliente



Alta estabilidad dimensional



Además alta resistencia a temperaturas elevadas



Alta resistencia al desgaste



Reducida tendencia a la adhesión



Buena resistencia al revenido



Resistencia a la erosión y a la oxidación a alta temperatura

Aplicación: Estos aceros se pueden encontrar en hornos, ollas industriales y en materiales de construcción como en perfiles T y vigas H. 3.1.4.4.

ACEROS PARA MOLDES DE PLÁSTICO Este tipo de acero debe tener principalmente resistencia a la temperatura, resistencia a la corrosión atmosférica y química. Para un mayor rendimiento del acero para moldes estos tendrán mayor resistencia al desgaste, resistencia a la compresión,

corrosión, conductividad térmica y tenacidad. Y se clasifican en: 

Acero pre templado para moldes y porta moldes



Acero para moldes resistente a la corrosión



Acero de temple para moldes

Propiedades: 

Es maleable; se puede transformar en láminas tan delgadas como la hojalata, de entre 0,5 y 0,12 mm de espesor.



Permite una buena mecanización en máquinas herramientas antes de recibir un tratamiento térmico.



Algunas composiciones mantienen mayor memoria, y se deforman al sobrepasar su límite elástico.



Es relativamente dúctil; sirve para hacer alambres.



Se puede soldar con facilidad.

Aplicación: Para la fabricación de moldes de inyección de plásticos es el uso más frecuente.

3.1.5.

MATERIA PRIMA CARBONO Es el elemento de aleación más efectivo, eficiente y de bajo costo. Además, es el encargado de otorgar dureza y alta resistencia del acero. Característica  El carbono es uno de los elementos más importantes de la tabla periódica, al menos en cuanto a su abundancia y su necesidad para la vida orgánica se refiere.  Símbolo químico: C. Propiedades físicas  Es insoluble en el agua.  Son insípidos.  Son más densos que el agua.  A excepción del diamante, son de color negro, frágil y untuoso al tacto. Propiedades químicas  Electrones de valencia: 4 (tetra valencia).  Cantidad de enlaces posibles: 4.  Estado de oxidación: +4.  Punto de ebullición: 4830°C.  Punto de fusión: 3727 °C.

HIERRO Elemento que aumenta la durabilidad, resistencia, y además, tiene facilidad de aleación. Características  Se lo utiliza para construir objetos como: sillas, mesas, esponja de acero, carrocería y ruedas de automóviles, entre tantos otros. Propiedades físicas  Es dúctil y maleable.  Brillo metálico pronunciado.  Conductividad eléctrica y conductividad térmica.  Ferromagnéticas. Propiedades químicas  El hierro es un metal muy activo.  El hierro también reacciona con agua muy caliente y vapor para formar hidrógeno gaseoso.  También se disuelve en la mayoría de los ácidos y reacciona con muchos otros elementos. CROMO Es el elemento que aumenta la resistencia a las altas temperaturas y evita la corrosión. También, es un elemento con revestimiento o recubrimientos duros de gran resistencia al desgaste.

Característica

 El cromo elemental no se encuentra como tal en la naturaleza. Símbolo: Cr  Masa atómica: 51,9961.  Clasificación: Metal de transición. Propiedades físicas  El cromo es un metal de transición, frágil, duro y de coloración gris.  Es sólido a temperatura ambiente.  Es muy resistente a la corrosión.  Es relativamente suave y dúctil cuando no está tensionado o cuando está muy puro. Propiedades químicas  Su estado de oxidación más grande es el +3.  Los estados de oxidación +2 y +3 son más estables mientras que los estados +4 y +5 no son tan frecuentes.  Punto de fusión: 1857,0 °C.  Punto de ebullición: 2672,0 °C.

MOLIBDENO

Es el elemento más efectivo para mejorar la resistencia del acero a bajas temperaturas, asimismo, reduce la perdida de resistencia por templado. Característica  Pertenece al grupo de los metales de transición y su estado habitual en la naturaleza es sólido.  Símbolo: Mo.  Número atómico: 42, Grupo 6, Bloque d.  Densidad 10280 Kg/m3, Masa atómica 95.94 u. Propiedades físicas  Color: Gris plateado.  Tiene capacidad de elongación por lo que es fácil presionar y se puede procesar en hojas muy finas y alambre muy fino.  La dureza y la limitación de la resistencia del molibdeno son más bajas que el tungsteno. Propiedades químicas  Cuando la temperatura es superior a 400 ℃, hay una ligera oxidación.  Cuando la temperatura es superior a 600 ℃, el metal se oxida rápidamente a trióxido de molibdeno.  Cuando la temperatura es superior a 700 ℃, el vapor de agua oxidará Mo en MoO2.

VANADIO

Elemento que reduce la pérdida de resistencia durante el templado, y la capacidad de endurecimiento, tiene un aumento. Característica  Elemento químico de símbolo V.  Peso atómico 50.942. Propiedades físicas  Es un metal suave de color azul plateado a temperatura ambiente.  Es un mineral de transición y es maleable, dúctil y eléctricamente conductivo. Propiedades químicas  Punto de fusión de 1910°C.  Punto de ebullición de 3407°C.  El vanadio fundido brilla con un color dorado mientras que el vanadio gaseoso es incoloro.  Estado de oxidación +2, +3, +4 y +5. WOLFRAMIO Elemento que añade gran resistencia a las altas temperaturas. Además, los carburos que forman carburo, los cuales son altamente duros, de esta manera, dan una gran resistencia al desgaste.

Característica

 Se trata de un metal considerablemente raro y escaso en nuestro planeta.  Ubicado en el grupo 6 de los elementos de la tabla periódica.  Símbolo atómico: W.  Número atómico: 74.  Masa atómica: 183,84 u. Propiedades físicas  Presenta tonos blanquecinos.  Es sumamente resistente.  Es extremadamente duro.  Tiene resistencia en tensión de rotura y una gran resistencia a la corrosión. Propiedades químicas  Estado de oxidación: +4.  Punto de fusión: 3410 °C (6170ºF).  Punto de ebullición: 5930 °C.  El metal exhibe una baja presión de vapor, alta densidad y gran fuerza a temperaturas elevadas en ausencia de aire.

COBALTO

Elemento que puede usar en aplicaciones donde se requiere un revestimiento duro para servicio a alta temperatura. Característica  Pequeñas cantidades de cobalto se encuentran en forma natural en la mayoría de las rocas, en el suelo, el agua, en plantas y en animales.  El número atómico del cobalto es 27.  Peso atómico de 59. Propiedades físicas  El cobalto elemental es un metal duro.  Es de color gris plateado.  Es resistente al desgaste y a la corrosión. Propiedades químicas  El punto de fusión del cobalto es de 1768 grados Kelvin o de 1495,85 grados Celsius o grados centígrados.  El punto de ebullición del cobalto es de 3200 grados Kelvin o de 2927,85 grados Celsius o grados centígrados.  Estado de oxidación: +3. SILICIO Elemento que reduce la pérdida de carbono, mejora las cualidades de resistencia a la tensión y al calor.

Característica  Es muy duro y poco soluble en su forma cristalina, y presenta un brillo metálico Propiedades físicas  Es un elemento químico de aspecto gris oscuro azulado.  Su forma natural es sólido (no magnético). Propiedades químicas  El punto de ebullición del silicio es de 1687 grados Kelvin  El punto de ebullición del silicio es de 3173 grados Kelvin MANGANESO Elemento indispensable, ya que está presente en casi todas las aleaciones de acero. Esta se usa para desoxidar y aumentar su capacidad de endurecimiento. Característica  Es uno de los metales de transición del primer periodo largo de la tabla periódica; se encuentra entre el cromo y el hierro. Símbolo Mn.  Número atómico 25.  Peso atómico 54.938. Propiedades físicas

 El manganeso es un metal de transición blanco grisáceo, parecido al hierro.  Es un metal duro y muy frágil, refractario y fácilmente oxidable.  El manganeso se oxida con facilidad en el aire para formar una capa castaña de óxido. Propiedades químicas  El punto de fusión del manganeso de -272,15 grados Celsius o grados centígrados.  El punto de ebullición del manganeso es de 1962,85 grados Celsius o grados centígrados.  El hierro es el metal más utilizado en el mundo.  Estado de oxidación: +2.

3.2.

PROCESOS DE PRODUCCIÓN

3.2.1.

INSUMOS El insumo principal para la elaboración del acero son los fundentes que se utilizan en los procesos de fabricación del acero, con el objeto de obtener una escoria de bajo punto de fusión (1.300 a 1.400º C) y reducida viscosidad y que tiene como finalidad de que absorba los elementos indeseables que contaminaría y que se forman en forma de capas. Como se menciona en un artículo de la universidad, Universitat Politécnica de Catalunya: Los fundentes se emplean para obtener, las escorias adecuadas, en procesos como la sinterización, fabricación de

arrabio en horno alto, fabricación del acero tratamiento en cuchara, etc… Hay que controlar su composición química, evitando impurezas no deseables, y su granulometría, además de otros aspectos relacionados con las peculiaridades de cada proceso. Los más importantes fundentes son la caliza, la dolomía, la cal, la dunita, así como la bauxita y el espato flúor de composiciones y usos diversos. (pag.29) LA CAL (MEJORAR ÍNDICE BASICIDAD) Propiedades físicas

Propiedades químicas

Color: Blanco

Reactividad: al disolverse con el

Densidad específica: 3.37

agua genera gran cantidad de calor.

finamente cristalina y algunas

Reacciona: con ácido y con la

veces tiene un tinte amarillo o café

humedad

debido a las impurezas del hierro.

Fuente: Universidad Privada del Norte (2014)

La principal adición utilizada en los procesos de fabricación de acero es Cal. Se usa en una proporción aproximada a los 65 kg/ton. Así mismo la cal dentro de la siderurgia es un agente purificante, eliminando impurezas,

desulfurando,

defosforizando,

actúa

neutralizante. DOLOMITA (PROTEGE REFRACTARIOS)

de

fundente,

Según la Coordinación General de Minería, (2013) “La dolomita es un carbonato doble de calcio y magnesio, su fórmula química es CaMg (CO3)2; es más que una simple variante de caliza, contiene el 30.41% de CaO, 21.86% de MgO y el 47.73% de CO2, en su forma más pura.” (pag.1) Así mismo la dolomita sirve para proteger el revestimiento de los convertidores se usan pequeñas cantidades de Dolomita Calcinada (aprox. 10 kg/ton) con el objeto de saturar las escorias de MgO. Propiedades físicas

Propiedades químicas

Color: Blanco a gris

Fórmula: CaMg(CO3)2

Raya: Blanca

Dureza:3,5 a 4 Mohs

Densidad especifica: 3.37

Exfoliación: {10-10} perfecta

Clase Minera: Carbonatos

Brillo: Vítreo algo perlado Peso específico: 2.9 g/cm3

Fuente: Coordinación General de Minería, Mexico (2013) ESPATO FLÚOR (FLUIDIZAR LA ESCORIA) En la industria metalúrgica se utiliza como fundente, en la elaboración del hierro y del acero. Su principal acción es ayudar a reducir el punto de fusión del acero, lo que permite un importante ahorro energético. Por otra parte, este bajo punto de fusión permite que se puedan captar con

mayor capacidad los sulfuros presentes en la escoria de acero, para luego separarlos y así obtener un acero más limpio Características: Ligeramente más pesado que el aire, venenoso, corrosivo y posee un aroma penetrante y desagradable. Propiedades físicas

Propiedades químicas

Estado ordinario: Gas (no magnético).

Nombre del mineral: Flúor.

Punto de fusión:53,53 K.

Tipo: No metal.

Punto de ebullición:85,03 K.

Grupo: Halógeno.

Entalpía de

Sistema cristalino: Método de

vaporización:3,2698kJ/mol

cristalización.

Color: Amarillo pálido.

Estructura: Gas.

Brillo: Opaco

Configuración electrónica: 1s22s22p5 Composición

Química:

Tiene

electrones de valencia.

COQUE (COMBUSTIBLE SÓLIDO DE CARBÓN) Sirve como combustible sólido de la carbonización a alta temperatura de un carbón o mezclas de carbones, que al quemarse rápidamente con un calor suficientemente intenso como para fundir el mineral. Propiedades físicas

Propiedades químicas

7

Color: negro

Carbono fijo…84 a 89%

Solides: a la condición de purezas para

Materiales volátiles …1 a 2%

que puede tener mayor duración al

Cenizas…10 a 14%

consumirse.

Azufre…0.5 a 1.5%

Resistencia: pruebas de presión de varias decenas de kilos por centímetro cuadrado. Uniformidad: la homogeneidad de su

Cenizas: que contengo menor

masa para la buena calidad en la

porcentaje de cenizas disminuye

fundición

el rendimiento

Fuente: F. Pintado y J.R Garcia Conde (1952)

3.2.2.

MAQUINARIAS ALTO HORNO: Es una gran estructura de acero revestida internamente de gruesas partes de ladrillos refractarios, muy resistente al calor, a la erosión producida por el descenso de cargas y reacciones químicas operadas en su interior. El mineral y el fundente son cargados por el tragante del horno y descienden lentamente a través de una corriente ascendente de gas. Las reacciones químicas producidas y el intenso calor generado, dan como resultado el ARRABIO o hierro de primera fusión

Fuente:http://pocholandia14.blogspot.com/p/alto-horno-el-objetivodel-alto-horno.html HORNO SIEMENS – MARTIN: Las materias primas básicas construidas por arrabio proveniente del alto horno y chatarra se reúnen con caliza y mineral de hierro en el horno siemens – Martin luego de varias horas de proceso, se obtiene el acero. Los hornos Martin-Siemens son hornos de reverbero y se utilizan principalmente para la fusión y afino del acero destinado a la fabricación de lingotes, y representaron la forma de fabricación de acero más extendido en Gran Bretaña y Estados Unidos. Su capacidad puede variar entre 25 y 500 toneladas. Hace años se empleaban hornos más pequeños, de 15 a 30 toneladas, sin embargo, existen todavía en funcionamiento algunos hornos para fabricar piezas coladas grandes, con pesos de 50 toneladas o más.

Fuente:http://3.bp.blogspot.com/_ha4wYohgs-c/TC9tXe6lNI/AAAAAAAAABg/vA1kLesEtjA/s1600/DOC07 0329-008.jpg CONVERTIDOR LD: ● Características: El Convertidor LD es un recipiente de dimensiones grandes que se elabora externamente en acero e internamente de material refractario es decir que esta echo de un material que resiste la acción del fuego sin cambiar de estado o destruirse .

● Descripción: Al Convertidor lleva el arrabio (producto obtenido de la primera fusión) (60-80%) producido en el Horno Alto a 1320 ºC- junto con la chatarra (20-40%) y una vez transportados, se les agrega los fundentes y pre reducidos necesarios para conseguir la composición del acero a fabricar.

HORNO ELÉCTRICO:

Características:

● Capacidad de hasta 165 toneladas ● Tasa fusora de hasta

200

toneladas/ hora ● Configuraciones cilíndricas ● Ejecuciones basculante ● Capacidad nominal para fundiciones entre 1,5 y 10 toneladas ● Capacidad nominal para acerías partir de 10 tonelada Descripción:

El horno de arco eléctrico se utiliza para obtener acero o acero inoxidable a partir de chatarra y ferroaleaciones mediante fusión de la carga por arco eléctrico con electrodos de grafito. Cuentan con una cuba y bóveda refrigeradas por agua con sistema de giro de la bóveda para la carga de la chatarra.

Están provistos de un sistema de colada por piquera convencional o por el fondo mediante piquera excéntrica y brazos porta electrodos de cuerpo conductor de corriente.

Están dotados de un sistema para aplicación de energía de origen químico mediante inyectores multifunción, circuito secundario de alta

intensidad a base de conductores de cobre refrigerados por agua y simetrizado eléctricamente, además de contar con regulación automática de movimiento de electrodos por control digital.

Fuente Fuente: http://www.ghihornos.com/hornosindustriales/fundicion-hierro-acero/horno-arco-electrico/

HORNO CUCHARA

Características

● Carro de transferencia ● Cuchara ● Bóveda refrigerada ● Brazo porta electrodos ● Sistema de alimentación eléctrica ● Mástil de elevación de electrodos

● Lanza ● Capacidad: hasta 180 tn.

Fuente: http://www.arquitecturaenacero.org/uso-yaplicaciones-del-acero/materiales/proceso-siderurgico

Descripción

4.

Es una máquina trifásica.

5.

El calentamiento de hasta 3 ° C por minuto se logra mediante un conjunto de electrodos de grafito.

6.

Otro objetivo del horno cuchara es actuar como un horno de retención entre el Convertidor LD y la máquina de colada continua.

6.1.1.

DIAGRAMA DE OPERACIONES DEL PROCESO

7.

FICHAS BIBLIOGRÁFICAS

AGUDELO, Néstor y SALAZAR, Rubén (1989) "Investigación sobre las características de los aceros rápidos y pulvimetalúrgicos para determinar su máximo rendimiento en la fabricación de herramientas" [archivo PDF]. pp. . Disponible en http://red.uao.edu.co/bitstream/10614/4734/1/T0002544.pdf PEÑA, Arley y RENDÓN, Hugo(2013) Guia y tablas tecnicas de los Aceros. Recuperado: http://www.ferrocortes.com.co/guia-y-tablas-tecnicas-de-los-aceros/ http://eprints.uanl.mx/421/1/1020118272.PDF https://metalpinto.com/Trabajo-en-caliente/Pagina-/-Categoria-1 http://repositorio.unsa.edu.pe/bitstream/handle/UNSA/2723/IMquromj.pdf?sequence=1 https://zaguan.unizar.es/record/5268/files/TAZ-PFC-2010-267.pdf http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/TextosOnline/EnciclopediaOIT/to mo3/73.pdf http://campus.fi.uba.ar/file.php/295/Material_Complementario/Aceros.pdf

8.

CONCLUSIÓN

Para finalizar, el desarrollo de aceros industriales y sus características especiales de fabricación depende de la clasificación del acero que se requiera según su uso como herramienta, material, tecnología.

Además que, la siderurgia y los procesos de afinamiento del acero y aleaciones tienen una gran importancia para el desarrollo industrial y las aplicaciones que se le dé al acero.