MET SIDERURGIA II CAPITULO V MATERIAS PRIMAS, AUXILIARES Y FUENTES ENERGETICAS PARA EL PROCESO SIDERURGICO

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1 MET SIDERURGIA II CAPITULO V MATERIAS PRIMAS, AUXILIARES Y FUENTES ENERGETICAS PARA EL PROCESO SIDERURGICO

2 ADITIVOS MATERIAS PRIMAS, AUXILIARES Y FUENTES ENERGETICAS PARA EL PROCESO SIDERURGICO Tanto en la obtención del hierro como del acero, con la adición de aditivos se determina tanto la composición de la escoria, (relación ácido/base); como su viscosidad, de tal manera que: se tenga una alta actividad de CaO Se pueda ligar elementos no deseados así como excedentes de elementos acompañantes y garantizar que permanezcan estables Se debe sin embargo observar: Una composición de los constituyentes de la escoria influye negativamente sobre el rol de la escoria y inclusive puede inhibir completamente su rol. La humedad también influye negativamente, porque se introduce hidrógeno en el baño de acero.

3 ADITIVOS MATERIAS PRIMAS, AUXILIARES Y FUENTES ENERGETICAS PARA EL PROCESO SIDERURGICO Composición referencial de los principales aditivos Material CaO CaCO3 CaF2 SiO2 MgO Al2O3 Fe2O3 S CO2 Caliza Cal viva >90 < <0.2 Resto Feldespato <2.3 >89.5 <5.1 Bauxita <10.0 >46 20

4 ADITIVOS MATERIAS PRIMAS, AUXILIARES Y FUENTES ENERGETICAS PARA EL PROCESO SIDERURGICO CAL Se emplea como principal aditivo la caliza. Que contiene como mineral calcita, (CaCO3). Los requerimientos de una buena caliza para el alto horno son: Alto contenido de CaCO3 Bajos contenidos de SiO2 y elementos no deseables, (S, P) El principal componente en una escoria básica es el (CaO). Se adiciona a través de la adición de caliza, (CaCO3) y/o cal viva (CaO). La cal viva se produce por calcinación de carbonato de calcio, debido a una descomposición térmica. φ CaCO > CaO + CO2

5 ADITIVOS MATERIAS PRIMAS, AUXILIARES Y FUENTES ENERGETICAS PARA EL PROCESO SIDERURGICO CAL Cuando se introduce caliza, (CaCO3), se debe tomar en cuenta que: Sólo se aporta con 55% de CaO Se requiere calor adicional para la descomposición térmica del CaCO3 También se debe considerar: La cal viva absorbe humedad del aire y se descompone de esta manera La cal viva humedecida introduce al baño de acero hidrógeno, lo cual no es deseable La cal viva sólo se puede almacenar en forma limitada

6 ADITIVOS MATERIAS PRIMAS, AUXILIARES Y FUENTES ENERGETICAS PARA EL PROCESO SIDERURGICO FELDESPATO CaF2 Es un fundente Se emplea para regular la viscosidad de las escorias ricas en CaO, a fin de garantizar alta reactividad de la misma Por ello, la efectividad, es función del contenido de CaF2 Debe tener bajos tenores de SiO2

7 ADITIVOS BAUXITA MATERIAS PRIMAS, AUXILIARES Y FUENTES ENERGETICAS PARA EL PROCESO SIDERURGICO También se emplea para regular la viscosidad de la escoria Por lo general está constituida por óxidos o hidróxidos de aluminio, hierro, silicio principalmente Su coloración varía entre blanco a rojizo ESCORIA DE REFUSION DE ESCORIAS ELECTRICAS Generalmente están constituidas de feldesparos, (CaF2), óxido de aluminio, (Al2O3) y cal viva, ((CaO). Se caracterizan por su buena capacidad de desulfurización

8 MATERIAS PRIMAS, AUXILIARES Y FUENTES ENERGETICAS PARA EL PROCESO SIDERURGICO FUENTES ENERGETICAS Los procesos pirometalúrgicos de obtención de hierro y acero requieren grandes cantidades de energía térmica principalmente La energía térmica se requiere para: La fusión de los materiales que se procesan El sobrecalentamiento de la fusión Cubrir las pérdidas de calor

9 MATERIAS PRIMAS, AUXILIARES Y FUENTES ENERGETICAS PARA EL PROCESO SIDERURGICO FUENTES ENERGETICAS

10 MATERIAS PRIMAS, AUXILIARES Y FUENTES ENERGETICAS PARA EL PROCESO SIDERURGICO FUENTES ENERGETICAS COMBUSTIBLES Deben cumplir ciertos requisitos: El calor de combustión debe garantizar el proceso de fusión con altas temperaturas La llama producida por el combustible debe garantizar una buena transferencia de calor (llama -----> baño fundido). Esto es posible por la presencia de elementos volátiles. Por ello, se añade al combustible gaseoso algún hidrocarburo como: alquitrán o fuel oil El combustible debe contener la menor cantidad posible de azufre, porque este puede ser absorbido por la fusión

11 MATERIAS PRIMAS, AUXILIARES Y FUENTES ENERGETICAS PARA EL PROCESO SIDERURGICO FUENTES ENERGETICAS ENERGIA ELECTRICA El mayor uso se da en el horno de arco eléctrico Sin embargo, se emplea energía eléctrica también en reactores como: El horno de resistencia El horno de inducción El horno de arco de plasma El horno de haz de electrones

12 MATERIAS PRIMAS, AUXILIARES Y FUENTES ENERGETICAS PARA EL PROCESO SIDERURGICO FUENTES ENERGETICAS CALOR DE REACCION La energía térmica que: Se introduce al sistema en las reacciones endotérmicas Se libera del sistema en las reacciones exotérmicas Se denomina entalpía de reacción. La oxidación de los acompañantes del hierro y del mismo hierro, así como la escorificación de los productos de reacción con el óxido de calcio son importantes en el balance tanto de materia como de energía