Programa docente de "SIDERURGIA"

Transcripción

1 Programa docente de "SIDERURGIA" Curso académico 2008/2009 Datos administrativos da Universidade Código da materia Nome da materia Siderurgia Centro/ Titulación E.T.S de Ingenieros de Minas Curso 5 Tipo (Libre, Troncal, Obrigatoria, Optativa) Optativa Alumnos matriculados (totais) Alumnos novos Créditos aula/grupo (A) 4.5 Créditos laboratorio/grupo (L) Créditos prácticas/grupo (P) Número grupos Aula 1 Número grupos Laboratorio Número grupos Prácticas Anual /Cuadrimestral Cuatrimestral (2º) Departamento Ingeniería de Materiales, Mecánica Aplicada y Construcción. Área de coñecemento Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica. Datos do Departamento PROFESORADO DA MATERIA (segundo POD): Nome profesor/a Código Créditos (indicando A, L ou P) Titorías Marta María Cabeza Simó A Lugar: Despacho 238 ETSI Industriales Horario: 13:00-14:00 Lunes y Martes 13:00-15:00 Miércoles 12:00-14:00 Jueves Lugar: Horario: A: Aula. L: Laboratorio. P: Prácticas. No caso de varios profesores/as indicarase o profesor/a coordinador/a da materia: Para as Aulas: Para a docencia de Laboratorio e Prácticas: de 6.

2 Lugar e Horario da materia Datos do centro Luns Martes Mércores Xoves Venres Aula 4 Aula Aula Data dos exames oficiais desta materia Diciembre: Aula: :00.. Aula 7. Data Hora Lugar Junio: Aula: :00.. Aula 7. Data Hora Lugar Septiembre: Aula: :00.. Aula 7. Data Hora Lugar Tribunal extraordinario desta materia Presidente: Marta Maria Cabeza Simó Vocal: Salvador Villagrasa Marín Secretario: Mª Julia Cristobal Ortega. Suplente: Carmén Pérez Pérez. TEMARIO da Materia: (Tipo A, Tipo L, Tipo P) Previo: Es necesario haber superado las siguientes asignaturas: Ingeniería de Materiales. Metalurgia. Materiales Metálicos. Fundición y Sinterización de 6.

3 Obxectivo da materia: El objetivo prioritario de la asignatura es el Ingeniero de Minas de la Intensificación de Materiales se encuentre sincronizado con la problemática siderúrgica y afines (transformados, control de calidad y aplicaciones). Los objetivos que se persiguen son pues, los siguientes: Que el alumno domine la terminología básica de las distintas operaciones realizadas en Siderurgia, de manera que pueda comprender y al mismo tiempo transmitir ideas al resto de profesionales. Integrar los conocimientos sobre este material, recibidos por los estudiantes en cursos anteriores, abordando así con una perspectiva global el proceso de fabricación del acero. Profundizar en los aspectos científicos y tecnológicos del proceso siderúrgico, que permiten obtener un producto final más competitivo que el resto de materiales para muchas aplicaciones. El estudiante debe alcanzar los conocimientos que le capaciten para discernir lo que supone cada etapa en el producto final, evitando operaciones innecesarias para una determinada aplicación. Horas Totales: 45 horas Nº de Temas: 11 Temario de Aulas BLOQUE I: Introducción Tema 1.- La Siderurgia. (1H) Lección Introducción y Generalidades. Descripción de la asignatura. Estructura del curso. Siderurgia Integral y Eléctrica. Antecedentes históricos. La industria siderúrgica actual en España. Tema 2.- Materias primas. (2H) Lección Férreas. Mineral de Hierro. Tipos. Ganga e impurezas. Chatarra. Clasificación. Residuales. Lección Combustibles y otras materias primas. Coque. Obtención y ensayos para su caracterización. Otros combustibles: Gas natural, fuel-oil, gas de coque, gas de Horno Alto, carbón pulverizado. Fundentes: Ácidos, básicos y neutros. Ferroaleaciones y elementos de adicción. Agua, aire y oxígeno. Refractarios. BLOQUE II: Obtención del Hierro Tema 3: Obtención de arrabio en el Horno Alto. (7H) Lección Preparación de la carga del horno alto. Preparación de minerales y materias primas. Homogeneización. Sinterización. Características del Sinter. Análisis y ensayos. Pelletización. Pellets. Lección El Horno Alto (I) Descripción física: Partes (tragante, cuba, vientre, etalajes, crisol). Instalaciones auxiliares: Sistemas de manipulación de materiales; sistemas de refrigeración; Sistemas de control de proceso. Lección El Horno Alto (II). Proceso de 6.

4 Transformaciones: Evolución de la carga sólida y los gases en contracorriente. Reacción de Boudouard. Curvas de Chaudron. Marcha Ideal Grüner. Zonas físicas del Horno Alto: Granular, cohesiva, goteo, dardo y crisol. Lección El Horno Alto (III). Productos Arrabio. Impurezas. Desulfuración en el torpedo. Escoria. Formación y composición. Índice de basicidad y fluencia. Lección El Horno Alto (IV). Balances. Balance de Materia. Balance de Energía. Tema 4: Alternativas al Horno Alto. (2H) Lección Prerreducidos y nuevas tecnologías. Procesos de Reducción Directa. Reductores. Reacciones. Procesos con Reductor en Fase Gaseosa. Procesos con Reducción en Fase Sólida. Procesos de Reducción en Estado Líquido. Proceso Corex. Hornos MB. Evaluación de los Procesos. BLOQUE III: Acería Tema 5: Obtención de acero. (4H) Lección El Convertidor de Oxígeno. Introducción. Antecedentes Históricos. Horno Bessemer; Horno Thomas; Horno Siemens. Instalaciones. Convertidor, lanza, sublanza. Auxiliares. Proceso. Fases de soplado. Reacciones que tienen lugar durante el soplado de oxígeno. Convertidor de soplado mixto: Lanza, Burbujeo y Equilibrio. Lección El Horno Eléctrico de Arco. Introducción. Necesidades energéticas. Instalaciones. Horno de tres electrodos. Tratamiento de materias primas. Procesos: Oxidante (Fusión y Afino); Reductor (Fusión). Proceso de doble escoria. Comparación entre el horno eléctrico de arco y el convertidor de oxígeno. Tema 6: Metalurgia Secundaria (8H) Lección Operaciones de Metalurgia Secundaria. Introducción. Desgasificación. Procesos de desgasificación: Agitación, al vacío. Decarburación. Fabricación de aceros ELC, ULC e IF. Desulfuración. Técnicas de inyección. Defosforación. Lección Procesos de Metalurgia Secundaria. Clasificación de los procesos. Afino al vacío con acero en estado líquido: chorro de colada, cuchara, recirculación, hornos cuchara, proceso RH-OB.Afino al vacío con acero en estado sólido: proceso VAR. Afino sin vacío con acero en estado líquido: proceso CAS, proceso AOD. Afino sin vacío con acero en estado sólido: proceso ESR. Lección Inclusiones no metálicas. Origen de las inclusiones no metálicas. Tipos de inclusiones. Comportamiento mecánico de las inclusiones. Problemas de la presencia de inclusiones no metálicas. Control de forma de las inclusiones. Inyección de productos en el baño. Tema 7: Colada del acero y fundiciones. (4H) Lección Colada Semicontinua del acero. Introducción. Dispositivo físico. Productos obtenidos. Tochos y petacas. Morfología de los lingotes según el nivel de oxígeno. Lección Colada Continua del acero. Introducción. Descripción de la instalación. Producto final. Bloom, Palanquilla, Slab. Proceso de colada continua. Requisitos de Operación. Metalurgia terciaria. Nuevas Tecnologías. Procesos de colada CSP y DSC. Lección Moldeo. Moldeo de aceros. Moldeo de fundiciones. BLOQUE IV: Conformado en estado sólido y recubiertos. Tema 8: Laminación. (8H) Lección Generalidades. Introducción. Productos obtenidos en la laminación. Principios básicos de la laminación. Laminación en de 6.

5 caliente y en frío. Parámetros básicos del proceso. Cajas de laminación. Trenes de laminación. Clasificación. Lección Laminación en caliente. Introducción. Hornos de calentamiento. Tipos. Tren de bandas en caliente. Descripción. Cambios microestructurales. Tren de chapa gruesa. Tren estructural. Tren de alambrón. Lección Laminación Controlada. Introducción. Curvas PTT y RTT. Microaleantes del acero. Laminación controlada en el Tren de Bandas en Caliente. Tratamientos termomecánicos durante la laminación en caliente Lección Laminación en frío. Introducción. Desengrase y Decapado. Tren Tándem. Endurecimiento por deformación en frío. Recocido de recristalización. Recocido en campana y continuo. Tren Temper. El proceso CAPL. Trefilado. Tema 9: La Forja y Fabricación de Tubos. (2H) Lección Procesos de forja libre y fabricación de tubos. Ciclo térmico de la Forja. Forja libre. Mejoras metalúrgicas del proceso. Procesos de fabricación de tubos: con soldadura y sin soldadura. Tema 10: Diseño de aceros. (4H) Lección Fabricación de chapa de alta embutibilidad. Embutición profunda. Embutibilidad. Coeficientes. Calidades de embutibilidad. Aceros dulces calmados al aluminio. Aceros libres de intersticiales. Lección Fabricación de chapa para automóvil. Introducción. Aceros de alta embutibilidad endurecidos por solución sólida. Aceros Bake-Hardening. Aceros microaleados (HSLA). Aceros endurecidos por transformación de fase: aceros de fase dual y aceros TRIP. Lección Fabricación de productos de acero inoxidable. Introducción. Diagrama del proceso de fabricación de productos. Estudio de sus etapas. Instalaciones de conformado. Tema 11: Acabados superficiales y recubiertos. (3H) Lección Acabados superficiales. Corrosión. Acabados superficiales. Corrosión y protección. Recubrimientos metálicos. Hojalata y tipos de hojalata. Aceros galvanizados en caliente y tipos de productos revestido en caliente. Productos electrocincados. Lección Proceso de fabricación de la Hojalata. Proceso de fabricación del acero. Línea de estañado. Lección Procesos de Galvanización en Caliente y Electrocincado. Galvanización en caliente. Procesos de limpieza y recocido para el galvanizado en continuo: Sendzimir y Selas. Instalaciones de Galvanizado en Continuo. Instalaciones de Electrocincado en Continuo. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: Básicas (máximo 3) The Making, Shaping and treating of Steel. W. T.Landford, N.L.Samways, R.F.Craven, H. E. McGannon. (1985). Metalurgia Extractiva Volumen 2 Procesos de Obtención. A. Ballester, L.F. Verdeja, J. Sancho. Ed. Sintesis (2000) El Proceso Siderúrgico Tomo 1 y 2. Equipo Técnico de La TOBA. Ed. UNESID (1999) Complementarias (máximo 4) Fabricación de aceros y fundiciones Tomo 1 y 2. Apraiz. Ed. URMO SA (1978) Steel Rolling Technology. Theory and Practice V.B. Ginzburg. (1989) Continuous Casting of Steel. Fundamental Principles and Practice. H.F.Shreve. Ed. Stahl Elsen (1987) de 6.

6 Aceros. Metalurgia Física, selección y diseño. J.A. Pero-Sanz Elorz. Ed. Dossat. (2003) MÉTODO DOCENTE E SISTEMA DE AVALIACIÓN: Clase Magistral, con proyección de videos y uso de cañón Tipo de Avaliacións: Examen en las fechas oficiales Criterios de avaliación: Diciembre: Examen 100% de la nota Junio: Examen 100% de la nota Septiembre: Examen 100% de la nota OUTROS DATOS DE INTERESE: Información complementaria de 6.