Horno Martin Siemens

Horno Martin - Siemens

Un Trabajo Presentado Para el curso de Hornos Metalúrgicos Ing. Metalúrgica VIII Ciclo Universidad Nacional José Faustino Sánchez Carrión

Gallardo Rea, Carlos A. González Flores, Gianmarco Ruíz Bazán, Yolanda Vanessa Octubre 201.

Agradecimiento

Agradecemos a nuestros padres por brindarnos su apoyo para con nuestros estudios, para lograr ser buenos profesionales y mejorar día a día tanto como persona y como profesional. Al ingeniero a cargo del curso por llevarnos al camino de la investigación y del desempeño como profesional.

i.

RESUMEN

Los hornos Martin-Siemens son hornos de reverbero y se utilizan principalmente para la fusión y afino del acero destinado a la fabricación de lingotes. Su capacidad puede variar entre 25 y 500 toneladas. Hace años se empleaban hornos más pequeños, de 15 a 30 toneladas, sin embargo existen todavía en funcionamiento algunos hornos para fabricar piezas coladas grandes, con pesos de 50 toneladas o más. El horno Martin-Siemens es calentado con aceite, gas de coquería, gas de gasógenos o una mezcla da gas de alto horno y de coquería, si se dispone de ella. Cuando se emplea un gas de poco poder calorífico, como el gas de gasógeno o la mezcla citada, es fundamental precalentar el gas en un regenerador. El aire se recalienta siempre para conseguir la máxima economía térmica y lograr una elevada temperatura de llama.

ii.

Índice

Agradecimiento..............................................................................................................2 i.

RESUMEN..............................................................................................................3

ii.

Índice.......................................................................................................................4

I.

INTRODUCCIÓN....................................................................................................6

II.

Horno de Martin – Siemens....................................................................................7 2.1.

Antecedentes....................................................................................................7

2.2.

Horno de Martin – Siemens..............................................................................8

2.2.1.

Características...........................................................................................9

2.2.2.

Material de Carga.....................................................................................10

2.2.3.

Combustibles y Temperaturas de Fusión y Combustión.........................10

2.3.

Procedimiento de Afino de Acero en un Horno Martin – Siemens.................11

2.3.1.

Procedimiento Ácido................................................................................11

2.3.2.

Procedimiento Básico..............................................................................12

2.4.

Diseño de un Horno Martin – Siemens...........................................................13

2.5.

Balance de Carga...........................................................................................14

2.6.

Rendimiento del Horno Martin – Siemens......................................................15

2.7.

Características del Proceso de un horno Martin – Siemens..........................16

2.8.

Ventajas y desventajas del proceso...............................................................17

2.8.1.

Ventajas:...................................................................................................17

2.8.2.

Desventajas:............................................................................................17

2.9.

Reacciones principales del proceso...............................................................17

2.9.1.

Eliminación del Silicio...............................................................................18

2.9.2.

Eliminación del Manganeso.....................................................................18

2.9.3.

Eliminación del Carbono..........................................................................19

2.9.4.

Eliminación del Fósforo............................................................................19

2.9.5.

Eliminación del Azufre..............................................................................19

III.

Cálculos..............................................................................................................20

3.1.

Reacciones que ocurren en un Horno Martin – Siemens..............................20

3.2.

Escoria Producida...........................................................................................20

3.3.

Caliza utilizada................................................................................................21

IV.

ANEXOS............................................................................................................22

V.

Bibliografía.........................................................................................................25

I.

INTRODUCCIÓN

El procedimiento Siemens es el fruto de una cuidadosa investigación en los distintos métodos de fabricar acero. El horno Martin – Siemens es un horno de fusión de crisol, abierto, sometido al efecto de una llama producida fuera del horno, con recuperación del calor de los humos mediante recuperadores, con el que se consigue obtener temperaturas más elevadas. Se carga con arrabio, procedente del alto horno. Este arrabio contiene un 3,6% de carbono, más ciertos elementos químicos considerados impurezas, algunos de los cuales como el fósforo o el azufre son altamente perjudiciales para el acero, y otros como el silicio o el manganeso, no son deseables en las cantidades contenidas en el arrabio. Junto al arrabio se añade chatarra que contiene óxidos de hierro (FeO), además de material fundente como la caliza, que facilita la formación de escorias, regulando de esa forma el contenido de azufre en la carga produciéndose acero al carbono o poco aleados. Los hornos Martin-Siemens se utilizan para el afino de arrabios altos en fósforo. Para fabricar aceros de calidad se emplean generalmente los hornos Martin-Siemens con revestimiento básico, aunque aún se utilizan en algunos lugares los con revestimiento ácido para obtener aceros de muy buena calidad partiendo de materias primas muy selectas

II.

II.1.

Horno de Martin – Siemens

Antecedentes

El procedimiento Siemens es el fruto de una cuidadosa investigación en los distintos métodos de fabricar acero. Los hermanos Siemens descubrieron que el combustible exterior podía arder más convenientemente en un dispositivo separado del horno, denominado generador de gas. F. Siemens introdujo importantísimas mejoras con sus cámaras recuperadoras solucionando así el problema de conseguir la temperatura necesaria para la fusión en el proceso del crisol abierto. Alrededor de 1864, los hermanos Siemens idearon un horno de fusión de crisol, abierto, sometido al efecto de una llama producida fuera del horno, con recuperación del calor de los humos mediante recuperadores, con el que se consiguió obtener temperaturas más elevadas. En el 1865 el horno sufrió una importantísima mejora al incorporar el procedimiento del francés P. Martin (sistema ácido).Los hornos Siemens-Martin superaron a los convertidores Bessemer en aspectos como el control de los componentes de la colada (carbono y azufre), el consumo de un “input” barato (chatarra) o algunas cualidades del acero (maleabilidad, ductilidad, laminabilidad). En 1867 era presentado en París un nuevo método (sistema básico) añadiendo hierro hematite, magnetita y cal para conseguir un material aún más puro (con menos carbono y sin apenas fósforo). En 1883 la producción británica de acero Siemens ya alcanzaba las 500 toneladas.

II.2.

Horno de Martin – Siemens

Los hornos Martin-Siemens son hornos de reverbero y se utilizan principalmente para la fusión y afino del acero destinado a la fabricación de lingotes. Su capacidad puede variar entre 25 y 500 toneladas. Hace años se empleaban hornos más pequeños, de 15 a 30 toneladas, pero estos han sido sustituidos casi completamente por los hornos eléctricos. Sin embargo existen todavía en funcionamiento algunos hornos para fabricar piezas coladas grandes, con pesos de 50 toneladas o más. El horno Martin-Siemens es calentado con aceite, gas de coquería, gas de gasógenos o una mezcla da gas de alto horno y de coquería, si se dispone de ella. Cuando se emplea un gas de poco poder calorífico, como el gas de gasógeno o la mezcla citada, es fundamental precalentar el gas en un regenerador. El aire se recalienta siempre para conseguir la máxima economía térmica y lograr una elevada temperatura de llama. El horno es un recipiente rectangular con puertas para combustible y gases en ambos extremos. Estas puertas pueden responder a diversos diseños, pero en todo caso deben dirigir los gases hacia abajo, hacia la carga o baño del metal. La llama y los gases calientes pasan por encima del baño y salen por el extremo opuesto del horno. Los gases de la combustión atraviesan uno o dos regeneradores antes de perderse en la chimenea; frecuentemente se colocan calderas después de los regeneradores para recuperar el calor perdido y conseguir la mejor recuperación posible de los productos de la combustión mediante válvulas refrigeradas con agua y entonces al horno se le calienta desde el extremo opuesto. Si se emplea combustibles de alto poder calorífico, como los aceites o alquitranes de cerosota y aún el gas de coquería, no suele precalentarse el combustible y solo hay que precalentar el aire en cada uno de los extremos del horno.

II.2.1. Características

Se carga con arrabio, procedente del alto horno. Este arrabio contiene hasta un 4% de carbono, más ciertos elementos químicos considerados impurezas, algunos de los cuales como el fósforo o el azufre son altamente perjudiciales para el acero, y otros como el silicio o el manganeso, no son deseables en las cantidades contenidas en el arrabio. Junto al arrabio se añaden materiales ricos en oxígeno (como óxidos de hierro) e incluso chatarra, además de materiales fundentes como la caliza, que facilita la formación de escorias, regulando de esa forma el contenido de azufre en la carga. En estos hornos se producen aceros comunes o poco aleados. Los hornos Martin-Siemens pueden ser fijos o basculantes, prefiriéndose los últimos para el afino de arrabios altos en fósforo. Para fabricar aceros de calidad se emplean generalmente los hornos Martin-Siemens con revestimiento básico, aunque aún se utilizan en algunos lugares los con revestimiento ácido para obtener aceros de muy buena calidad partiendo de materias primas muy selectas La capacidad de estos hornos oscila de 15 a 200 t de metal. Se calienta con gas, fueloil o brea, y las llamas salen primero por un extremo del horno y luego por el otro. Los gases producidos pasan por recuperadores equivalentes a los empleados en los hornos altos. Cuando se invierte la marcha de los gases, los recuperadores a través de los cuales han estado pasando los gases calientes calientan al aire y el gas que entra en el horno, mientras que los situados en el otro extremo comienzan a calentarse por el paso a través de los mismos gases quemados. En el homo Martin-Siemens el calor se transmite al baño por medio de la llama a través de la capa de escoria. El rendimiento del calentamiento efectivo es relativamente pobre (20-30%) y la duración de la operación es larga (hasta 10 horas). Actualmente se ha logrado una mejoría en el rendimiento de estas unidades usando petróleo como combustible.

II.2.2. Material de Carga En el afino del arrabio se emplean los siguientes materiales de partida:



Arrabio: procedente del alto horno suele transportarse en estado fundido.



Chatarra: aporta óxidos de hierro.



Fundentes: con las mismas funciones que en el alto horno, y la cuál conllevará la formación de escoria.



Ferroaleaciones: aleaciones con altos contenidos en otros elementos (cromo, boro, wolframio, molibdeno, cobre, niquel...) para aportar nuevas propiedades y facilitar tratamientos posteriores del acero (como por ejemplo el temple).

II.2.3. Combustibles y Temperaturas de Fusión y Combustión Cuando se trabaja con combustible y comburente fríos la temperatura en la cámara de fusión es de sólo 1000 a 1200ºC. La elevación de la temperatura del aire y del gas combustible hasta 1200ºC en las cámaras de regeneración permite elevar la temperatura de llama varios cientos de grados y obtener en el hogar temperaturas del orden de 1650ºC, suficientes para afrontar la fusión de acero.

Figura 1. Combustión en un Horno Martin – Siemens

En la figura 1 se tiene el esquema de la disposición y funcionamiento de un horno Siemens. El aire y gas combustible (gas pobre de gasógeno) se calientan al paso por sendas cámaras rellenas de ladrillo refractario que previamente han sido recalentadas por los gases de combustión. Hay cuatro cámaras, dos para calentamiento de gas combustible y otras dos para calentamiento de aire comburente. Unas válvulas especiales (de mariposa, campana o guillotina) alternan periódicamente los sentidos de flujo de los componentes gaseosos de la combustión. La utilización de combustibles de elevado poder calorífico, como gas natural, gas-oil o fuel-oil ha eliminado la necesidad de calentarlos. Esto ha permitido suprimir las dos cámaras de calentamiento de combustible y quedarse sólo con las de calentamiento de aire comburente.

II.3.

Procedimiento de Afino de Acero en un Horno Martin – Siemens

Los procesos de afino son una serie de operaciones que tienen como objeto la eliminación de impurezas y así purificar el arrabio obtenido en el alto horno y obtener un acero con las especificaciones deseadas en cuanto a composición. II.3.1. Procedimiento Ácido La solera es a base de sílice. La carga está constituida en su mayor parte de chatarra con pequeñísimas proporciones de azufre y fósforo, ya que no es posible la desulfuración ni la desfosforación en contacto con refractarios ácidos. El afino en este método se limita principalmente a la eliminación del carbono, silicio y manganeso por acción directa del óxido férrico en la escoria que aporta el oxígeno a la carga. La separación de estos elementos se hace casi simultáneamente, pero a diferentes velocidades. El óxido del metal actúa sobre el silicio y el manganeso y el revestimiento de sílice retarda la eliminación del silicio y favorece la del manganeso.

Por otra parte el manganeso retarda la descarburación y protege al baño de la oxidación, por reducir el óxido ferroso disuelto. Desde el principio de la fusión hasta la desaparición de una parte importante del silicio y del manganeso, el baño permanece en calma y después empieza la descarburación. La eliminación del carbono se realiza principalmente por reacción con el óxido ferroso disuelto en el baño, ya que la elevada temperatura favorece la reacción endotérmica. Esto aparece reflejado en las siguientes reacciones: Si + 2FeO ↔ SiO2 + 2Fe Mn + FeO ↔ MnO + Fe C+ FeO ↔ CO ↑ + Fe II.3.2. Procedimiento Básico Gracias al revestimiento magnesiano del horno se puede emplear una escoria básica que permite la desfosforación y en cierto grado la desulfuración. El silicio se elimina más rápidamente que en la marcha ácida, porque la sílice formada se fija en seguida en la cal de la escoria. También la presencia de la cal hace que

la

proporción de óxido férrico en la escoria sea algo mayor que en las escorias ácidas. El manganeso se elimina lentamente, y cuanto más se eleva la temperatura, más se intensifica la reducción parcial del óxido manganoso por el carbono. La descarburación se efectúa por intermedio del óxido ferroso disuelto en el baño, y el contenido de carbono es bastante elevado porque sólo pasa en pequeña proporción a la escoria básica. La desfosforación comienza desde el principio del afino; en general, la proporción de fósforo en el metal es tanto menor cuanto más básica es la escoria. La desulfuración del hierro se origina mediante el manganeso, que tiene una tensión de sulfuro menor que el hierro: FeS + Mn → MnS + Fe. También se puede transformar el azufre en una forma que sea estable en la escoria y no soluble en el metal. Esta forma es la de sulfuro cálcico, y la eliminación del azufre se puede expresar así: FeS+CaO→ FeO + CaS.

II.4.

Diseño de un Horno Martin – Siemens

El horno propiamente dicho comprende tres partes principales: la solera, el laboratorio y la bóveda. La solera recoge los materiales que se han de afinar y es una especie de cubeta rectangular, cuyo fondo está inclinado hacia el agujero de colada. El laboratorio es la parte comprendida entre la solera y la bóveda, donde se producen las reacciones de afino. Cierto número de aberturas colocadas en la parte anterior del horno, permiten efectuar la carga, y una de ellas está dispuesta de modo que permite la limpieza. La bóveda es de ladrillos silíceos y su misión es dirigir el calor por radiación sobre la solera. Las dimensiones de este horno suelen ser de unos 10m de largo por 5 m de ancho y de una altura de 35-50 m. Son de placas de acero remachadas sobre traviesas metálicas. A los dos lados de la solera se encuentran los tubos que conducen el gas y el aire, que desembocan en el laboratorio por aberturas conocidas como quemadores, a la salida de los cuales arde el gas. Las cámaras de recuperación colocadas debajo, y que en general son cuatro para cada horno, calientan el aire y el gas de la combustión mediante el aprovechamiento del calor perdido en el horno, al salir al ambiente los gases calientes del laboratorio. Cada media hora se invierte el paso de la mezcla gaseosa combustibles, de modo que cada pareja de cámaras actúan alternativamente como recuperadores y precalentadores, es decir, los precalentadores se convierten en recuperadores de calor al invertir el paso de la mezcla gas-aire, y viceversa. La particularidad del método Martin-Siemens de poder utilizar despuntes de chatarra para fabricar acero es de gran importancia en la industria siderúrgica.

Figura 2. Partes de un Horno Martin - Siemens

II.5.

Balance de Carga

CO Alto Horno

CO2

Caliza Arrabio Chatarra -

Horno Martin - Siemens

Gases Escoria

4CaO.P2O5 2CaO.SiO2 2MnO.SiO2

Acero Líquido

Arrabio: 7900Kg. Chatarra: 7900 Kg. Acero Líquido: 15010 Kg (Con un rendimiento teórico de 95%). Caliza: 2700 Kg (según los cálculos).

 Composición de impurezas en el arrabio:  C: 3,6%  Si: 2,2%  Mn: 0,7%  P: 0,5%  S: 0,12%  Composición de impurezas en la chatarra:  C: 2,1%  Si: 0,52%  Mn: 0,8%  P: 0,085%  S: 0,05%  Composición de impurezas en el acero (producto):  C: 1,0%  Si: 0,2%  Mn: 0,4%  P: 0.05%  S: 0,05%

II.6.

Rendimiento del Horno Martin – Siemens

El rendimiento del horno Martin-Siemens puede ser muy diferente según la carga, en general es aproximadamente 95%, es decir que de 1 ton de carga metálica no se recuperan más de 950 kilogramos de acero líquido. Además, es característico del proceso Martin-Siemens su alto costo de inversión de capital.   

Carga: 15800 Kg Impurezas que reaccionaron y se eliminaron: 588,875 Kg Acero líquido: 15211,125 Kg

Por lo tanto, el rendimiento es:

II.7.

15211,125 x 100=96,27 15800

Características del Proceso de un horno Martin – Siemens

Las principales características del proceso son:  Tipo de revestimiento:



Ácido:  Arcillas 18-45% AI2O3 y 55-82% SiO2  Sílice 94-98% SiO2  Básico:  Magnesita 94-98% MgO  Dolomita 30% CaO, 22% MgO, 48% CO2  Cromita 30% Cr2O3, 18% MgO; 14% FeO; 24% AI2O3  Tipo de combustible:  Gaseoso:  Gas natural  Gas de Coque  Gas de Alto Homo  Líquido:  Diesel  Aceite Combustible  Aceite de Alquitrán  Materia prima utilizada:  Arrabio Líquido.  Chatarra Sólida de Acero.  Fundentes (cal, caliza, fluorita, etc.).  Carburantes (antracita, coque, grafito).  Materiales Oxidantes (O2 gaseoso, cascarilla de laminación, mineral de Fe).  Materiales Desoxidantes y de Aleación (Al, Ca02, SiCa, FeSi, FeMn, etc.).

II.8.

Ventajas y desventajas del proceso

II.8.1. Ventajas:   

Fácil control de la temperatura del horno y de la composición del acero. Bajos contenidos de H, N, P y S. Se puede producir una amplia gama de aceros (bajo C, alto C, aleados,



microaleados) Es un proceso flexible, por la vialidad de las materias primas y



combustibles que acepta. Por su lentitud hay tiempo para efectuar análisis químico de las muestras de metal tomadas del baño y generalmente permite un control más preciso de la fabricación del acero.

II.8.2. Desventajas: 

El contenido de O2 es elevado por lo que se consumen grandes



cantidades de materiales desoxidantes. Existe la posibilidad de incrementar el contenido de azufre, ya que este

 

proviene del combustible. Costos elevados de inversión inicial. Periodos largos de jornada comparados con el proceso en convertidor, el proceso es lento, 5 horas para cargar, 4 para fusión y formación de la escoria y 3 para el refino, finalizado y descarga.

II.9.

Reacciones principales del proceso

El proceso de afino de arrabio, hierro esponja y chatarras se da a partir de la oxidación de las impurezas que estos materiales contienen, tales como: C, Si, Mn, P, S y otros elementos. Las principales reacciones químicas que se presentan en el proceso según el orden en que éstas ocurren son las siguientes: II.9.1. Eliminación del Silicio. Debido a su fuerte afinidad por el oxígeno, el silicio se oxida rápidamente y en una edad temprana del proceso, así el silicio se oxida con el oxígeno: Si + 2FeO → SiO2 + 2Fe Ésta reacción presenta un fuerte desprendimiento de calor. La sílice resultante se comporta como un óxido ácido y se neutraliza con óxido de calcio para evitar daño al revestimiento del homo y para que no resulte nociva durante la eliminación de azufre. SiO2 + 2CaO → 2CaO. SiO2 Esta molécula que se forma no se disocia en el baño por lo que permanece inerte en la escoria.

II.9.2. Eliminación del Manganeso. El manganeso disuelto en el metal se oxida por el oxígeno: Mn + FeO → MnO + Fe El manganeso se puede reducir también con el silicio contenido en el acero. La temperatura a la cual cesa la oxidación del manganeso y comienza su reducción depende de la composición del metal y la escoria. Para las condiciones de procesos ácidos se debe considerar que el MnO es un óxido básico, por lo cual entrará en interacción con los óxidos ácidos de la escoria: 2MnO + SiO2 → 2MnO SiO2 En los procesos de oxidación y reducción del manganeso influye mucho el grado de oxidación de la escoria. De esta manera, entre mayor sea el grado de oxidación de la escoria más completamente se oxida el manganeso y mayor será la temperatura que se requiere para su reducción. II.9.3. Eliminación del Carbono El carbono disuelto en el metal puede oxidarse por el oxígeno C + FeO → Fe + CO↑ El aumento de temperatura favorece el desarrollo de la reacción de oxidación del carbono. La reacción de oxidación del carbono ocupa un lugar especial entre las reacciones de fusión de acero. Y el problema no consiste sólo en que casi todo proceso de fusión de acero está vinculado con la transformación de arrabio en acero y respectivamente con el proceso de oxidación del carbono contenido en el arrabio. Lo esencial es que la fase gaseosa, que se forma al oxidarse el carbono, agita el baño, homogeneizando su composición química y su temperatura, ejerce gran influencia en los procesos de eliminación de gases e inclusiones no metálicas. A esta formación de gas y a su posterior salida del baño metálico se le llama ebullición del baño.

II.9.4. Eliminación del Fósforo. En los hornos de aceración, la eliminación del fósforo a partir del metal se puede representar de la manera siguiente: 2P

+ 5FeO

→ P2O5 + 5Fe

P2O5 + 3FeO

→ 3FeO.P2O5

3FeO.P2O5+ 4CaO → 4CaO.P2O5+ 3FeO 2P + 5FeO + 4CaO → 4CaO.P2O5 + 5Fe II.9.5. Eliminación del Azufre La eliminación del azufre disuelto en el metal se da de la siguiente forma: FeS + CaO → CaS+ FeO

III.

Cálculos

III.1. Reacciones que ocurren en un Horno Martin – Siemens 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Si + 2FeO → SiO2 + 2Fe Mn + FeO → MnO + Fe C + FeO → CO↑ + Fe 2P + 5FeO + 4CaO → 4CaO.P2O5 + 5Fe FeS + CaO → FeO + CaS CaC2 + 3FeO → CaO + 2CO + 3Fe SiO2 + 2CaO → 2CaO.SiO2 2MnO + SiO2 → 2MnO.SiO2 CaCO3 → CaO + CO2

III.2. Escoria Producida 4CaO.P2O5, 2CaO.SiO2 y 2MnO.SiO2

 En la ecuación 1: 

´ Si O M 60,09 Kg Si O =Kg Si . ´ =185,58. =396,99 Kg(7)(8) 28,09 M Si 2

2

En la ecuación 2: 

Kg MnO =Kg Mn .

´ MnO M 70,94 =58,46. =75,48 Kg ´ 54,94 M Mn

En la ecuación 4: 

´ 4 CaO .P O M 366,4 Kg 4 CaO. P O =KgP . =38,71. =228,76 Kg4 CaO .P O ´ 2(31) MP 2

2

5

5

2

5

 En la ecuación 8: 

´ 2 MnO . SiO M 201,97 Kg 2 MnO . SiO =KgMnO . =75,48. =107,45 Kg 2 MnO. Si O ´ 2( 70,94) M MnO



Kg Si O =107,45−75,48=31,97 KgSi O en ( 8 )



Por lo tanto: Kg Si O =396,99−31,97=365,02 Kg Si O en (7 )

2

2

2

2

2

2

 En la ecuación 7: 

Kg 2 CaO.Si O =Kg SiO . 2

2

´ 2 CaO. SiO M 172,29 =365,02. =1046,58 Kg2 CaO . SiO ´ 60,09 M SiO 2

2

III.3. Caliza utilizada  En la ecuación 4: 

Kg CaO=Kg 4 CaO. P O . 2

5

´ CaO M ´ 4 CaO. P O M 2

=228,76 . 5

4(56,1) =140,10 Kg 366,4

 En la ecuación 5:  

Kg FeS =KgS .

FeS 87,91 =5,925. =16,24 Kg ´ 32,07 MS

Kg CaO=Kg FeS .

 En la ecuación 7:

´ CaO M 56,1 =16,24 . =10,36 Kg ´ 87,91 M FeS

2

2

´ CaO M

 

K g CaO totales=140,10+10,36+1363,12=1513,58 Kg C aO total

2

´ 2 CaO .Si O M

=1046,58 .

4 (56,1) =1363,12 Kg 172,29

K g CaO=Kg2 CaO . Si O .

2

 En la ecuación 9: 

´ CaC O M 100,1 Kg CaC O =KgCaO . ´ =1513,58. =2700,70 KgCaC O3 56,1 M CaO 3

3

IV.

ANEXOS

Anexo 1 .Composición de impurezas en el material de carga y el producto (%).

C

Si

Mn

P

S

Chatarra

2,1

0,52

0,8

0,085

0,05

Arrabio

3,6

2,2

0,7

0,5

0,12

Acero

1,0

0,2

0,4

0,05

0,05

Anexo 2. Composición de impurezas en el material de carga y el producto (Kg).

C

Si

Mn

P

S

Chatarra

165,9

41,8

63,2

6,715

3,95

Arrabio

284,4

173,8

55,3

39,5

9,48

Acero

150,1

30,02

60,04

7,505

7,505

Anexo 3. Comparación de procesos de Aceración entre el Horno Martin – Siemens y el Convertidor LD

Proceso

Horno Martin Siemens

Convertidor LD

Inversión Inicial

Alta.

Baja, media.

Producción

Más de 2 millones de

½ millón de toneladas.

toneladas. Costo de Operación

Medio.

Bajo.

Materia Prima

Grande.

Escasa.

Combustible

Líquido o gaseoso.

Ninguno.

Energía Eléctrica

Baja.

Baja.

Uso de Oxígeno

Medio.

Alto.

Productividad por Hora

Bajo con carga fría.

Alta.

Flexibilidad de productos

Aceros de medio carbono y aceros aleados.

(límites) Exactitud de control

Bueno.

Bueno para bajo carbono, regular para medio carbono.

Contenido de N2 (%)

0,003-0,008

0,002-0,008

Frecuencia de Suministro

Intermitente.

Alta, cada hora o menos.

a Colada Continua

Anexo 4. Horno Martin – Siemens (Horno de Reverbero).

Anexo 5. Del Arrabio al Acero en el Horno Martin - Siemens

V.

Bibliografía

Enríquez Berciano, J. L. (2009). Monografías sobre tecnología del acero. Acería Eléctrica. Madrid: Universidad Politécnica de Madrid. López, D. A. (2010). Siderurgia. Argentina: Universidad Tecnológica Nacional. Metalúrgica, D. d. (2013). Fabricación del Acero. Santiago de Chile: Universidad de Santiago de Chile. Portilla Carrera, M. E. (2012). Elaboración de un Procedimiento para Fundir Acero de Medio Carbono en el Horno de Inducción para el Laboratorio de Fundición. Quito: Escuela Politécnica Nacional. Facultad de Ingeniería Mecánica. Química.es. (noviembre de 2012). Horno Martin - Siemens. Recuperado el 2016, de http://www.quimica.es/enciclopedia/Horno_Martin-Siemens.html

Rocha Rangel, E., & Meléndez Valencia, E. (2009). Aceración. México D.F.: Universidad Autónoma Meiropolilana Unidad Azcapotzalco. Unidas, N. (1957). Problemas de la Industria Siderúrgica y de Transformación de Hierro y Aceroen América Latina. México: Secretarías de la Comisión Económica para América Latina y de la Administración deAsistencia Técnica, en colaboración con la Associagao Brasileira de Metails. . Uniovi.es. (octubre de 2009). Fabricación del Acero. Convertidor LD. Obtenido de http://www6.uniovi.es/usr/fblanco/Tema4.FabricacionAcero.ConvertidorLD.pdf