Unidad 6. Metales ferrosos

Transcripción

1 Unidad 6. Metales ferrosos 1. Metales ferrosos o férricos 2. Procesos de obtención del acero y otros productos ferrosos 3. Colada del acero 4. Productos ferrosos 5. Tipos de acero 6. Presentaciones comerciales del acero 7. Fundiciones

2 1 Metales ferrosos o férricos Los metales ferrosos o férricos son aquellos que contienen hierro como elemento base; pueden llevar además pequeñas proporciones de otros metales. Principales yacimientos de mineral de hierro 1 Principales yacimientos de mineral de hierro en España.

3 1 Metales ferrosos o férricos Países productores de mineral de hierro. 2

4 1 Metales ferrosos o férricos Tipos de minerales de hierro Magnetita. Hematites. 3 Limonita. Siderita.

5 2 Procesos de obtención del acero y otros productos ferrosos 4 Proceso de obtención del acero y otros productos ferrosos.

6 2 Procesos de obtención del acero y otros productos ferrosos Obtención de acero a partir de mineral de hierro: el horno alto Materia prima Mineral de hierro (60 %). Carbón de coque (30 %). Fundente (10 %). 5

7 2 Procesos de obtención del acero y otros productos ferrosos Materia prima Funcionamiento de un horno alto y del convertidor o procedimiento LD. 6

8 2 Procesos de obtención del acero y otros productos ferrosos Torpedo de arrabio. Vertido del arrabio en el convertidor. Funcionamiento de un horno alto y del convertidor o procedimiento LD. 7

9 2 Procesos de obtención del acero y otros productos ferrosos 8 Funcionamiento de un horno alto y del convertidor o procedimiento LD.

10 2 Procesos de obtención del acero y otros productos ferrosos Obtención de acero a través de la chatarra: el horno eléctrico Características: Interiormente está recubierto de ladrillo refractario. En el interior se pueden alcanzar hasta 3500 ºC (es apto para fundir cualquier tipo de metal). La carga del horno es de unas 100 toneladas. Cada hornada dura unos 50 minutos. 9

11 2 Procesos de obtención del acero y otros productos ferrosos Funcionamiento Carga del horno 1. Se levanta la tapadera. 2. Se introduce chatarra seleccionada (que no lleve otros metales. 3.Se añade fundente (cal). 1. Con la carga dentro, se cierra la tapadera y se acercan los electrodos a la chatarra, para que salte un arco eléctrico y comience a fundir el metal. 2. Cuando la chatarra está fundida se inyecta oxígeno. Así se eliminan impurezas (Si, Mg, P, etc.). Funcionamiento 3. Se inclina el horno y se extrae la escoria. Luego se añaden las ferroaleaciones. Funcionamiento de un horno eléctrico. 4. Se inclina el horno y se vierte acero en la cuchara. Luego se lleva al área de moldeo. 10

12 3 Colada del acero Colada convencional. Consiste en verter el acero líquido sobre moldes con la forma de la pieza que se desea obtener. Posteriormente, se deja enfriar el metal y más tarde se extrae la pieza. Colada continua. Es el procedimiento de colada más moderno y económico que existe. Consiste en verter el acero líquido sobre un molde sin fondo ni tapadera, con forma curva y sección transversal con la forma geométrica del producto a obtener. El acero líquido, a medida que se va desplazando, se va enfriando. Colada sobre lingoteras. Si en un momento determinado la demanda de productos ferrosos es baja (cosa que ocurre muy pocas veces), lo que se hace es colarlo (solidificarlo) en el interior de lingoteras (moldes prismáticos de fundición, con forma troncocónica y sección transversal cuadrada) y dejarlo enfriar. Posterior- mente, se extrae la lingotera hasta que la demanda aumente. 11

13 3 Colada del acero La laminación Consiste en hacer pasar el material (acero solidificado) entre dos rodillos o cilindros que giran a la misma velocidad pero en sentido contrario. 12 Laminación en caliente. Laminación en frío. Funcionamiento de la laminación.

14 3 Colada del acero 13 Esquema de funcionamiento de una instalación de trenes de laminación.

15 4 Productos ferrosos Clasificación Hierros Aceros Fundiciones Grafitos 14

16 4 Productos ferrosos Diagrama de hierro-carbono El diagrama de hierro-carbono es una representación gráfica del comportamiento de la aleación Fe-C en función de la temperatura y el tanto por ciento de carbono. 15 Diagrama de hierro-carbono.

17 5 Tipos de acero Aceros no aleados Los aceros no aleados son aquellos que tienen un porcentaje de elementos químicos que intervienen en la aleación por debajo del máximo indicado en la siguiente tabla. 16 Contenido límite para aceros no aleados.

18 5 Tipos de acero Aceros aleados Los aceros aleados o especiales son aquellos aceros que, además de los elementos hierro y carbono, contienen algún otro elemento en proporciones superiores a las indicadas en la tabla adjunta. 17 Designación convencional numérica de los aceros.

19 6 Presentaciones comerciales del acero Presentación Descripción Palastros. Son chapas laminadas que miden entre 1 2 metros y 3 3 metros. Barras. Son piezas mucho más largas que anchas, macizas y de secciones variables. Las barras más utilizadas tienen sección rectangular (pletinas), triangular, redonda, semicircular (media caña), cuadrada o hexagonal. Si la sección de la barra es redonda y su diámetro es inferior a 5 mm, teniendo una gran longitud, se denomina alambre. Cuando las pletinas tienen un espesor muy pequeño y gran longitud se denominan flejes. Perfiles. Son piezas huecas de secciones variables, cuya longitud puede oscilar entre 5 y 12 metros. Los perfiles más usuales son: angular, IPN (doble T), en T, tubular, cuadrado y rectangular. Existen otros perfiles, denominados especiales, que se emplean para otros usos, como ventanas, puertas de coches, estructuras de aviones, etc. 18 Formas comunes de presentación comercial del acero.

20 7 Fundiciones Clasificación de las fundiciones 19 Clasificación de las fundiciones.

21 7 Fundiciones 20 Clasificación de las fundiciones (continuación).

22 8 Impacto medioambiental de los productos ferrosos A la hora de obtener la materia prima. Durante la transformación del mineral en producto comercial. Al desechar o reciclar un producto ferroso usado. 21