Fabricacin de acero y elementos estandarizados

Fabricacin de acero y elementos estandarizadosProduccin IIMendez | Menavide

ndice:

Fabricacion de acero y elementos estandarizados:

1) Acero: - Proceso de produccion: - Por reduccion directa: -Aceria: - por reduccion indirecta: -Alto horno -proceso del oxigeno basico -Produccion de piezas: -Colada continua - laminacion en caliente

2) Elementos estandarizados: -hierro angulo -barras laminadas redondas. -barras trefiladas redondas. -barras laminadas cuadradas. -barras trefiladas cuadradas. -barrras trefiladas hexagonales. -barras estriadas. -chapas gruesas. -Planchuelas. - Tees - Perfiles estandarizados: -IPN -UPN - HPN

Acero | Materias Primas

Losacerosson aleaciones frreas con un contenido mximo decarbonodel 1.76%, el cual puede estar como aleante de insercin en laferritayaustenitay formandocarburode hierro. Algunasaleacionesno sonferromagnticas. ste puede tener otros aleantes eimpurezas.

Los minerales de donde se obtiene el hierro son la magnetita, hematita, limonita, siderita y pirita. Esto se debe a la llamada ley, que es el porcentaje de metal que el mineral contiene. Para ser utilizados en la industria siderrgica los minerales deben contener un mnimo del 40% de hierro.

Proceso de produccin.

Los minerales de hierro llegan a las aceras en forma de pellets, que son unos pre concentrados de mineral de hierro de unos 9 a 16 mm de dimetro. Estos se trasportan por medio de cintas a la playa de almacenaje.

El proceso de produccin del acero se puede realizar por reduccin directa o indirecta.

Por reduccin directa | Acindar-Acerbrag

Se obtiene acero con un porcentaje de hasta el 1.7 % de carbono en una sola etapa a partir de las materias primas.

En la planta de reduccin directa, el proceso requiere como materias primas pellets de oxido de hierro de alta ley y gas natural. Mezcla de los distintos minerales alimenta de forma continua a un horno de reduccin. El horno posee dos circuitos. En el circuito superior, el oxido de hierro es precalentado y reducido por un gas que contiene hidrogeno y monxido de carbono a una temperatura de 960 C y fluye en contracorriente al mineral. Esto produce hierro casi puro llamado hierro esponja, que se deposita en el extremo inferior del horno. El segundo circuito enfra el material.

Acera:La materia prima de la acera est compuesta por un 35% de chatarra y un 65% de hierro esponja ambos son utilizados como cargas metlicas de los hornos elctricos donde se realiza el proceso de fusin.Los hornos elctricos son recipientes de chapas de acero revestidos interiormente de material refractario. Estos hornos pueden contener hasta 270 toneladas de material fundido. Con este horno se pueden alcanzar temperaturas de hasta 3600 C. El horno posee electrodos puestos verticalmente que produce un arco elctrico entre los electrodos y la carga metlica, y por efecto del mismo el hierro esponja funde y permite la separacin de la escoria y de la ganga que son las impurezas y componentes no metlicos contenidos en el hierro. El producto obtenido es acero lquido que se recoge por un sistema de sangrado y luego es sometido a un proceso de afino en los hornos de cuchara que tienen una capacidad de 110 toneladas. A travs de un proceso automatizado se agregan ferroaleaciones y aditivos que permiten fabricar una gran cantidad de aceros de acuerdo a estrictas especificaciones que dependen de su aplicacin. Para fundir 110 toneladas de material se requiere 55 minutos.

Por reduccin indirecta| Ternium

En los mtodos de reduccin indirecta, se obtiene primero el arrabio, una fundicin que posee entre el 3% y 4.5% de carbono. Luego el arrabio se somete a un proceso de afino para eliminar parte del carbono y obtener un acero con la composicin deseada.

Alto Horno:

En una primera etapa se realiza la reduccin del hierro en el alto horno para producir la primera fusin o arrabio. En una segunda etapa se obtiene el acero crudo en otro tipo de horno llamado convertidor.

Las materias primas que ingresan al alto horno son mineral de hierro en forma de pellets, carbn de coque, fundentes como caliza u oxido de manganeso, aire enriquecido con oxigeno y gas natural. El alto horno est constituido por dos troncos de cono, el superior (Cuba), y el inferior (etalage). Sobre la cuba el tragante lleva un doble cierre para impedir que escapen los gases. La parte ms ancha del horno se llama vientre, y se encuentra entre el cono superior y el cono inferior. Por debajo de estos se encuentra el Crisol, donde se recoge el hierro fundido y la escoria.El alto horno se construye en acero revestido interiormente de ladrillos refractarios.La carga del material ingresa por el tragante donde la temperatura es de unos 150 C por medio de toberas se inyecta el aire enriquecido con oxigeno en el cono inferior o etalage que eleva la temperatura a unos 2000 C. Al ponerse en contacto con el coque, forma monxido de carbono que mediante el ascenso quita oxigeno al material y produce el fenmeno de reduccin. Las altas temperaturas en el etalage permite que se elimine el azufre, reduzca el oxido de manganeso y funda el mineral de hierro que forma el arrabio, un hierro metlico con alto contenido de carbono e impurezas. En la parte inferior del horno la escoria se separa y en estado lquido fluye por un canal. El arrabio se extrae y se coloca en vagones termos mediante un proceso llamado colada. El arrabio suele contener entre el 91% y 94% de hierro y pequeos porcentajes de carbono, manganeso, azufre, fosforo, silicio. Luego el arrabio es transportado hacia los convertidores donde es finalmente transformado en acero mediante el afino.

Proceso del oxigeno bsico

El arrabio liquido se descarga en un recipiente llamado cuchara, luego pasa a la estacin de desulfurado donde se le extrae el azufre. Una vez desulfurado el arrabio se vuelca en el convertidor, que est revestido con paredes refractarias de 1 metro de espesor. El convertidos bsico al oxigeno se puede cargar con un 80% de arrabio y un 20 % de chatarra. En lugar de aire se incorpora oxigeno puro durante 20 min. Mediante la tolva de alimentacin se agregan productos fundentes como cal, que captan las impurezas que causan la escoria. Se oxidan el carbono y el silicio y se alcanza una temperatura que alcanza los 1650 C. Cuando concluye la incorporacin de oxigeno se inclina el convertidos para vaciar la escoria, luego se inclina para vaciar el acero en cucharas que lo llevan hasta la estacin de afino.

Produccin de piezas

Proceso de colada contina.

Es un proceso de transformacin del acero lquido en productos semielaborados realizado en una sola etapa. Se coloca un molde con la forma requerida debajo de un crisol que ira dosificando el material fundido. El acero lquido es enfriado en moldes para ser solidificado en distintas formas como palanquillas, planchuelas que luego se transformaran en productos comerciales mediante la laminacin en caliente

Laminacin en caliente. Es un proceso en el que se hace pasar la palanquilla entre dos rodillos que giran a la misma velocidad y en sentidos contrarios. De esta forma se disminuye su seccin transversal gracias a la presin ejercida. Mediante el laminado en caliente se pueden obtener flejes para la fabricacin de tubos y perfiles, barras de diferentes secciones para la construccin, alambrones y alambres, chapas, laminas.

Elementos Estandarizados

ngulos Estructurales L

Producto de acero laminado en caliente, los ngulos se comercializan de dos tipos, de alas iguales y alas desiguales. El Perfil L es un tipo de producto cuya seccin tiene forma de ngulo recto, con las alas de igual longitud.

Perfil estructural utilizado normalmente en la construccin mecnica en general (vigas, columnas, entrepisos), en estructuras metlicas, torres de energa y telecomunicaciones, mquinas e implementos agrcolas, silos, molinos entre otros.

Perfil de alas iguales espesores de 1/8 a 5/16 , anchos entre 5/8 a 4, habitualmente vienen en 6 metros de largo a excepcin de las medidas ms grandes que suelen tener en algunos casos hasta 12 metros.

Barras Laminadas Redondas Las barras redondas lisas, son productos de seccin circular y superficie lisa, laminadas en caliente.Debido a sus caractersticas mecnicas y su buena soldabilidad, su uso est orientado a estructuras metlicas en general, adems de herrera, rejas, puertas.Estas barras se suministran en paquetes de 2 toneladas, enzunchados y encapuchados, con una etiqueta metlica que identifica el nmero de paquete, colada y las dimensiones de las barras.

Dimetro 3/8 a 4 (pulgadas)

Barras Trefiladas Redondas

Las barras trefiladas se fabrican a partir de barras laminadas y alambrn. El trefilado le otorga al producto mayores propiedades mecnicas, aumentando la carga de rotura, la dureza y en especial la fluencia. La ductilidad es disminuida en poca magnitud. El terminado en fro con trefilas de precisin permite obtener barras con tolerancias ms estrictas en la seccin. El acabado superficial se ve mejorado, obtenindose una superficie lisa y de buena apariencia.

-Dimetro 3/8 a 4 (pulgadas)

Barras Laminadas Cuadradas

Producto realizado en caliente por lminas, su uso es muy frecuente y muy conocido. Se usan en la fabricacin de estructuras metlicas, puertas, ventanas, rejas, piezas forjadas, etc.

Barras Trefiladas Cuadradas

El trefilado le otorga al producto mayores propiedades mecnicas, aumentando la carga de rotura, la dureza y en especial la fluencia. La ductilidad es disminuida en poca magnitud. El terminado en fro con trefilas de precisin permite obtener barras con tolerancias msestrictas en la seccin. El acabado superficial se ve mejorado, obtenindose una superficie lisa y de buena apariencia.

Barras Trefiladas Hexagonales

De igual manera que en los anteriores su composicin es de lminas producidas en caliente, de seccin hexagonal, y superficie lisa. Generalmente se observa en la fabricacin de elementos de ensamblaje para, pernos, tuercas, ejes, pines, chavetas, herramientas manuales como barretas, cinceles, puntas.

Medidas A = 6mm; 10mm; 12mm; 14mm; 15mm; 17mm; 18mm; 19mm; 20mm; 22mm; 24mm 25mm; 30 mm.

Barras de acero para hormign armado (estriadas)

Entre sus aplicaciones tenemos: columnas, vigas, viviendas, edificios, puentes, etc. La composicin qumica de este acero micro aleado lo hace adecuado para propsitos donde no se requiera soldabilidad y ductilidad adicional. Cada paquete tiene una etiqueta metlica que lo identifica. Un extremo de cada paquete lleva una capucha metlica que identifica el dimetro de la barra, numero de paquete y colada.

-Dimetros ( 6 al 40), los ms usados 4,2 ; 6; 8; 10; 12 ; 16 ;20 mm

Chapas gruesas

Se utilizan para piezas de unin, soporte, vinculacin .Son productos de acero planos laminados en caliente, con espesores de 6,0 a 50,0 mm,

-Medidas: 1.50 x 3 mts. 1.50 x 6 mts.-Espesores ms utilizados: 1/8 a 2-Productos planos de acero, laminados en caliente (LAC), con espesores de 1/8 , 3/16 , 1/4", 5/16 (pulgadas). Las bobinas son resultantes del enrollamiento de las bandas al terminar el proceso de laminacin, y las planchas son productos del corte de las bobinas en la lnea de corte.

Laminados en Caliente: Planchuelas

Son barras laminadas en caliente con seccin rectangular.Los usos ms comunes son en la construccin como diagonales o refuerzos en estructuras metlicas, rejas, cercados y herrera en general. Los cantos no son filosos.

-Ancho 1/8 a 2-Espesor 1/2 a 6-Largo 6 mts

PERFILES

IPN

b=alash=altura e=seccin en mm

Usos y Aplicaciones: en la industria de la construccin metlica: como elementos estructurales formando parte de vigas, columnas, entrepisos, reticulados, etc.

Medidas-Largo de 6 metros a 12 metros.-Alto de 80 mm a 600 mm. (normalizado para alma y alma)-Compuesto por ala superior, alma, ala inferior.

UPN

b=alash=altura e=seccin en mm

Principales usos en la Construccin: Elementos en estructuras principales (reticulados) y secundarios, prticos de sostn para carteles. Tinglados, techos, aberturas, puertas, portones.

MedidasLargo de 6 metros a 12 metros.Alto de 40 mm a 300 mm. Compuesto por ala superior, alma, ala inferior.

HPN b=alash=altura e=seccin en mm

Usos y Aplicaciones: en la industria de la construccin metlica: como elementos estructurales formando parte de vigas, columnas, entrepisos, reticulados, etc.MedidasLargo de 6 metros a 12 metros.Alto de 100 mm a 600 mm. Compuesto por alas iguales y un alma.

T

Principales usosConstruccin: Elementos en estructuras principales y secundarios, prticos de sostn para carteles. Tinglados, techos, aberturas, puertas, portones.

MedidasLargo de 6 metros.Espesor 1/8 a 1/4.Ancho 3/4 a 3.

Equivalencia1/4 = 6 mm1/8 = 3 mm6 = 15 cm

Bibliografa -http://www.ternium.com -http://www.acindar.com.ar -http://www.cisider.org.ar/(camara argentina del acero) -Acindar. acero para la contruccion ( manual comercial) -http://www.acerbrag.com/ -Materiales y materias primas- Documental -Serie producida por Canal Encuentro y el Instituto Nacional de Educacin Tecnolgica (INET). -http://www.centrosider.com.ar/hierros.html -http://www.herramat.com.ar/ -http://www.centrosider.com.ar/hierros.html

-http://www.cormetal.com.ar/tecnico.php