Afino del acero



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Afino del acero.

Hornos de afino Martin-Siemens
Laura Estany Gestal


  1. Historia

Fue entre 1860 y 1865 cuando el francés Pierre Martin y los alemanes Wilhelm y Friedrich Siemens crearon un horno alimentado por gas, al que posteriormente llamarían horno Martin- Siemens. W. Siemens entre 1878 y 1879 realizó los primeros intentos de obtener acero en hornos de arco eléctrico, a partir de chatarra de fundición de hierro. (1)

  1. Horno


(2)

El horno Martin-Siemens es un horno de reverbero. La solera se calienta exteriormente y se cargan las materias primas, que son arrabios y chatarra, inclinadas hacia un orificio de salida. La solera es rectangular, de 4 a 8 m. de largo y 3,5 m. de ancho y puede recibir de 15 a 40 toneladas. La cara anterior del horno tiene las puertas de carga y la posterior la piquera de colada (5). La bóveda es de ladrillo refractario de sílice. Por el exterior circula aire frío para refrigerar (3). El laboratorio contiene el arrabio que se va a tratar y está limitado por la solera, la bóveda y las paredes laterales. El revestimiento puede ser ácido (sílice) o básico (magnesio), de espesor de 20 a 40 cm. (Antes dijiste que la bóveda tenía refractario ácido de sílice, este refractario al que te refieres, ¿es el del laboratorio?)(Me refiero al revestimiento de las paredes del laboratorio: si la composición del arrabio que contiene es ácida, el revestimiento de las paredes es ácido. Por el contrario, si la composición del arrabio es básica, el revestimiento de las paredes del laboratorio es básico)(5) Los gases de la combustión pasan por unos recuperadores que invierten su sentido de circulación con el aire carburante y producen temperaturas muy elevadas (3), a unos 1800ºC. A dicha temperatura funde la chatarra y lingotes de arrabio solidificado bajo la llama producida en la combustión; se eliminan las impurezas y se consiguen aceros de una gran calidad para fabricar piezas de maquinaria. (4)



  1. Procedimientos

  1. Procedimiento ácido

Se reduce el C por tres formas:

  1. Por dilución, añadiendo chatarra con poco carburo y así, se reparte el C por toda la masa.

  2. Añadiendo minerales de Fe que ceden el oxígeno al C produciendo la oxidación.

  3. Combinando los dos anteriores.

El Mn y el Si se oxidan con rapidez y se van a la escoria, aunque el Si con mayor lentitud. El C se oxida debido a los óxidos de la escoria. Al ser un proceso ácido no se elimina ni el P ni el S. Para evitar la oxidación del metal se le añaden ferroaleaciones.

  1. Procedimiento básico

La escoria es básica, lo que permite eliminar el P. Primero se oxidan el Si, el Mn y el Fe. El óxido de manganeso no se va a la escoria, cediendo el oxígeno para oxidar el C. El P se oxida y se combina con la cal. También se pueden añadir ferroaleaciones. (3) Normalmente la carga está compuesta por 50% de chatarra y 50% de hierro líquido y se emplea carbonato de calcio como fundente y formador de escoria básica

  1. Funcionamiento

El gas combustible se envía por una válvula a los emparrillados de ladrillo y entra en el laboratorio. El aire comburente desemboca recalentado en el horno. La llama pasa por la superficie del baño y los humos producidos son evacuados por la chimenea.

Las válvulas se giran periódicamente 90º para invertir el sentido de la corriente gaseosa. Estas inversiones se realizan frecuentemente para evitar la fusión de los conductos y la bóveda cuando alcanza la temperatura máxima de 1800ºC.

Este procedimiento dura de 6 a 9 horas. Cuando finaliza este proceso se pincha el agujero de colada para vaciar el acero líquido a cucharas y después a lingoteras. (5)

El principal inconveniente de este método es el elevado consumo energético y la baja calidad de los productos obtenidos. Hoy en día este procedimiento está en desuso. (6)



BIBLIOGRAFÍA

  1. www.estrucplan.com.ar

  2. www.iescristobaldemoroy.org

  3. www.ricondelvago.com

  4. http://books.google.com : horno Martin-Siemens

  5. www.monografias.com

  6. www.interelectron.com


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