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• AndryPomaYauri

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EL ACERO PROCESO DE PRODUCCION 1. Introducción El acero se puede obtener a partir de dos materias primas fundamentales: • El arrabio, obtenido a partir de mineral en instalaciones dotadas de alto horno (proceso Integral); • Las chatarras tanto férricas como inoxidables, El tipo de materia prima condiciona el proceso de fabricación. En líneas generales, para Fabricar acero a partir de arrabio se utiliza el convertidor con oxígeno, mientras que Partiendo de chatarra como única materia prima se utiliza exclusivamente el horno de arco eléctrico (proceso electro-siderúrgico). Los procesos en horno de arco eléctrico Pueden usar casi un 100% de chatarra metálica como primera materia [Steel Recycling Institute; 2000], convirtiéndolo en un proceso más favorable desde un punto de vista Ecológico.

Para poder producir acero, las industrias generalmente utilizan uno de dos procesos, cada proceso utiliza diferentes materiales y tecnología. Estos dos procesos principales para hacer acero son:  EL HORNO DE OXÍGENO BÁSICO (BOF, por sus siglas en inglés Basic Oxygen Furnace)  EL HORNO DE ARCO ELÉCTRICO (EAF, por sus siglas en ingles Electric Arc Furnace)

El proceso de Horno de Oxígeno Básico básicamente funde hierro rico en carbono que se transforma en acero, su proceso se distingue por los siguientes pasos: 

1.- El hierro es fundido en un horno, posteriormente es vertido en un contenedor grande para realizarle un pre-tratamiento llamado contenedor BOF.



2- Este pre- tratamiento consiste en tratar al metal para reducir la carga de azufre, silicio y fósforo. La cantidad de impurezas que se quita del metal determina la calidad final del acero fabricado.



3- El proceso BOF se distingue por hacer uso de hierro viejo para fabricar acero nuevo, así que es necesario balancear la carga del acero nuevo con hierro viejo, se hace en una proporción aproximada de 50% de cada tipo de metal.



4.- Una vez en el contenedor, se le inyecta oxigeno 99% puro dentro del acero y hierro, se quema el carbono disolviéndose en el acero para formar monóxido de carbono y dióxido de carbono, causando que la temperatura suba cerca de los 1700°C. Cuando es fundido, el metal reduce su contenido de carbono y ayuda a remover los indeseados elementos químicos. Este es el uso del oxígeno es este proceso.



5.- Se mezcla cal viva o dolomita para formar un tipo de residuo que absorbe las impurezas en el proceso de fabricación del acero



6.- El recipiente de BOS se inclina de nuevo y el acero se vierte en un cazo gigante. El acero se refina en este horno, mediante la adición de productos de aleación para dar a las propiedades de aceros especiales requeridos por el cliente. A veces, argón o nitrógeno gaseoso. El acero ahora contiene 0.1-1% de carbono. Cuanto más carbono en el acero, más duro es, pero también es más frágil y menos flexible.



7.- Después el acero se retira del recipiente de BOS, los residuos llena de impurezas, se separan y enfrían.

- Este proceso para realizar el acero constituye en 40% de fabricación de acero en Estados Unidos

En el del proceso de Horno de Arco Eléctrico básicamente se hace uso de la electricidad para fabricar acero a partir de casi el 100% de acero viejo para fabricar acero nuevo. El proceso consiste en los siguientes pasos: 

1.- Los residuos de metal son colocados en un contenedor el cual se compone por residuos de chatarra de autos, línea blanca y con hierro fundido para mantener el equilibrio químico.



2.- La chatarra es colocada en una cesta donde se realiza un pre-calentamiento y será llevada al horno EAF donde se dejará caer esta chatarra. Es generada una gran cantidad de energía a la hora de dejar caer la chatarra en el horno EAF.



3.- Una vez cargado el horno con la chatarra de metal se colocan unos electrodos que serán alimentados de electricidad por el horno de arco que permitirán triturar el metal empezando por la parte superior, voltajes inferiores son seleccionados para esta primera parte de la operación para proteger el techo y las paredes del calor excesivo y daño de los arcos eléctricos. Una vez que los electrodos han llegado a la gran fusión en la base del horno y los arcos están protegidos por la chatarra de metal, el voltaje se puede aumentar. Esto permite que se funda más rápido el metal.



4.- Una parte importante de la producción de acero es la formación de escoria, que flota en la superficie del acero fundido. esta escoria por lo general consiste de metales óxidos, y ayudan a quitar las impurezas del metal.



5.- Una vez hecho este primer proceso de fundición puede volver se a cargar el horno y fundirse, después de este proceso se puede revisar y corregir la composición química del acero. Con la formación de escoria se pueden eliminar las impurezas de silicio, azufre, fósforo, aluminio, magnesio y calcio. La eliminación de carbono tiene lugar después de que estos elementos se han quemado, ya que tienen mayor afinidad al oxígeno. Los metales que tiene una afinidad más pobre de oxígeno que el hierro, tales como el níquel y cobre, no se pueden quitar a través de la oxidación y debe ser controlado a través del tratamiento químico solo de la chatarra.

Una vez que la temperatura y la química son correctas, el acero se extrae en un cazo pre-calentado a través de la inclinación del horno. Para algunos tipos de acero especiales, incluyendo el acero inoxidable, la escoria se vierte en el contenedor, así, para ser tratado en el horno para recuperar los valiosos elementos de aleación Imagen

. Fabricación del acero en horno eléctrico

VARILLAS CORRUGADAS DE ACERO El acero corrugado o varilla corrugada es una clase de acero laminado diseñado especialmente para construir elementos estructurales de hormigón armado. Se trata de barras de acero que presentan resaltos o corrugas que mejoran la adherencia con el hormigón, y poseen una gran ductilidad, la cual permite que las barras se puedan cortar y doblar con mayor facilidad. •Las varillas corrugadas de acero se utilizan como refuerzo en la construcción con concreto. Además de tener un papel fundamental en absorber los esfuerzos de tracción y torsión de la construcción. Las varillas se pueden utilizar en la construcción de losas aligeradas de claros cortos, vigas, trabes, dalas, castillos, losas sólidas de claros cortos, castillos ahogados, elementos prefabricados, postes de concreto, acero adicional para viguetas, estribos, refuerzo horizontal en muros de mampostería (tipo escalerilla) y tubería de concreto. Las varillas son barras de acero, generalmente de sección circular, con diámetros específicos a partir de un cuarto de pulgada y comercialmente disponibles hasta con diámetro de una pulgada. Normalmente la superficie de estas varillas es corrugada (rebordes) que mejoran la adherencia a los materiales aglomerantes e inhiben el movimiento relativo longitudinal entre la varilla y el concreto que la rodea.

Las corrugaciones deben estar espaciadas a lo largo de la varilla a distancias sustancialmente uniformes. Las corrugaciones sobre los lados opuestos de las varillas deben ser similares en tamaño y forma. También existen varillas de sección cuadrada empleadas con más frecuencia en la herrería. En México, la fabricación de varilla está regida con la norma oficial mexicana NMX-C-407. La norma establece que las varillas se clasifican, por su esfuerzo de fluencia nominal, en tres grados: Grado 30, Grado 42 y Grado 52. Respecto a la composición química, la norma establece que el análisis de colada debe mostrar un contenido de fósforo en el acero que no exceda el 0.050 %, en masa. Asimismo establece que el contenido de fósforo en la varilla no debe exceder a 0.062 %, en masa La norma también establece la masa nominal en kg/m y las dimensiones nominales en diámetro, área de la sección transversal y perímetro de las varillas comercialmente disponibles.

 CARACTERÍSTICAS: Denominación.-fierro corrugado ASTM A615-grado 60 Descripción: barras de acero rectas de sección circular con resanes HI-bond de alta adherencia al concreto. -Usos: se utiliza en la construcción de edificaciones de concreto armado de todo tipo :en viviendas , edificios , puentes , obras industriales , etc. . Normas técnicas. Composición química , propiedades mecánicas y tolerancias dimensionales . - ASTM A615-grado 60 -norma técnica peruana NTP 341 .031 grado 60 -reglamento nacional de edificaciones.

Tabla de características :

producto

Varilla corrugada Varilla corrugada Varilla corrugada Varilla corrugada Varilla corrugada Varilla corrugada Varilla corrugada Varilla corrugada

VARILLAS CORRUGADAS DE ACERO Diámetro de secci perímet peso costo la barra ón ro pulg mm mm2 mm Kg/m soles 6 28.00 18.8 0.222 6.00 8 3/8¨ 12 ½¨ 5/8¨ ¾¨ 1¨

 Introducción:

longitud metros 9.00

50.00

25.1

0.400

11.00

9.00

71.00

29.9

0.560

15.00

9.00

113.0 0 129.0 0 199.0 0 284.0 0 510.0 0

37.7

0.890

24.50

9.00

39.9

0.994

26.50

9.00

49.9

1.552

41.00

9.00

59.8

2.235

61.00

9.00

79.8

3.973

108.00

9.00

PERFILES

Un perfil de acero laminado es una "barra", que se utiliza como elemento estructural, como su nombre lo dice son de acero, puede ser con diferentes tipos de acero para aumentar su resistencia o para disminuir su precio. Se le llama perfil por la forma transversal que tiene, puede ser en forma de H, T, I, C, L, al tener diferentes formas geométricas obviamente tienen diferentes inercias y diferentes áreas, esto se hace con el fin de gastar la menor cantidad de acero posible para crearlas, y solo poner el acero en donde los esfuerzos son significativos en una pieza estructural, por ejemplo en una viga los esfuerzos por flexión se concentran en las caras superior e inferior de la viga, no en el centro, es por eso la forma de I, porque tiene el acero en las caras y no en el alma de la viga, o sea el centro, es diferente usar un perfil I que una viga de concreto que son rectangulares... Son utilizadas como piezas estructurales, pueden ser usadas como vigas o como

columnas por ejemplo, o como piezas de una armadura, ya que se pueden trabajar muy bien a flexión y a compresión. También se pueden soldar dos perfiles diferentes para obtener un mejor funcionamiento de la pieza, por ejemplo en lugar de usar un perfil I puedes usar dos perfiles C remachados o soldados espalda con espalde, y gastar menos acero y obtener un mejor comportamiento de la columna o trabe.

 Procesos de fabricación Materia prima

El material de trabajo para este proceso son los rollos de acero laminados en caliente, los cuales llegan con impurezas en la superficie (óxidos). Previo al proceso de formación o de galvanización se realiza un proceso de decapado superficial para eliminar esta condición desfavorable, en el cual a las láminas se les aplica una solución de ácido clorhídrico a presión, para finalmente ser enjuagadas con agua. Galvanización Los rollos de acero para la formación de perfiles pueden ser galvanizados o no. En el proceso de galvanización las láminas se sumergen en un baño de zinc fundido logrando los recubrimientos deseados, según las condiciones establecidas por las normas ICONTEC NTC 4011 (ASTM A653). Se inicia el proceso removiendo la capa de aceite, grasa superficial y óxidos que trae el material laminado y empacado en rollos. El desengrasante se prepara haciendo una mezcla de agua de agentes humectantes, surfactantes y tenso activos. Posteriormente, la lámina es limpiada por acción mecánica de rodillos recubiertos con cerdas que giran para eliminar toda partícula sólida que se encuentre adherida a las caras de la lámina. Las etapas de desengrase y cepillado se hacen en forma dual (doble) para asegurar la limpieza del material. Después se aplica agua limpia a presión sobre las dos caras de la lámina para eliminar los residuos y entregar el material limpio antes de entrar al horno de precalentamiento, donde se aplica gran cantidad de aire caliente para eliminar la humedad del material. Se sumerge la lámina en la cuba con zinc fundido, el cual se adhiere, y a continuación se le aplica aire en gran cantidad en ambas caras mediante mecanismos especiales hasta conseguir el espesor de capa deseado. Este cambio brusco de temperatura mediante chorros de aire acelera el secado de la capa de zinc y evita imperfecciones al momento del contacto con el primer rodillo. Finalmente, se emplea una solución pasivante para prevenir la presencia de óxido blanco y dar una mayor resistencia a la corrosión. Formación en frío El proceso de formado en frío realizado se presta para la producción de una gran variedad de secciones. Las operaciones de formado de las láminas se hacen en frío, a temperatura ambiente mediante trenes de configuración predefinida. En este proceso primero se desenrolla la lámina y se pasa por un rodillo de cuchillas ajustables que las cortan en tiras con el ancho deseado, el cual corresponde a la longitud de desarrollo de la sección transversal. Posteriormente

estas tiras entran a una serie de bastidores con parejas de rodillos complementarios que poco a poco transforman las tiras planas en los perfiles deseados.

TIPOS DE PERFILES QUE EXISTEN EN HUANCAYO

Productos laminados en caliente de diversas secciones transversales que tienen en común las siguientes características: la altura h, es igual o mayor de 80mm; las superficies del alma se empalman con las caras interiores de las alas; las alas son generalmente simétricas y de igual ancho; las caras exteriores de las alas son paralelas; las alas pueden ser de espesor decreciente desde el alma hacia los bordes, en este caso los perfiles se denominan de "alas inclinadas", o de espesor uniforme las que se denominan de alas paralelas.



Ángulos de Alta Resistencia Grado 50

Producto de acero laminado en caliente cuya sección transversal está formada por dos alas de igual longitud, en ángulo recto 

Ángulos Estructurales

Producto de acero laminado en caliente cuya sección transversal está formada por dos alas de igual longitud, en ángulo recto. 

Barras Calibradas

Barra de acero laminado en caliente y calibrado en frío; se caracterizan por su alta exactitud dimensional y buena calidad superficial. 

a

Barras Cuadradas

costo:$ 28.90

Producto de acero laminado en caliente de sección cuadrada. 

Barras Cuadradas Ornamentales

Producto de acero laminado en caliente de sección cuadrada 

Barras Hexagonales

Producto laminado en caliente de sección hexagonal, de superficie. 

Barras Redondas Lisas

costo: $ 15.40 Producto la minado en caliente de sección circular, de superficie 

Canales (U)

Producto de acero laminado en caliente cuya sección tiene la forma de U. 

Platinas

Producto de acero laminado en caliente de sección rectangular. 

Tees

Producto de acero laminado en caliente de sección en forma de T.

OTROS PERFILES : 

perfiles he de alas anchas y caras paralelas

 . PERFILES U (ALAS PARALELAS)

 PERFILES PARA ENTIBACIÓN (UNE 36530:1999) Los perfiles de acero THN y sus elementos de unión, grapas GTHN, se utilizan para la entibación de galerías, minas y cualquier otro tipo de obra en la que se utilicen técnicas mineras. Las condiciones técnicas de suministro de estos productos se especifican a continuación en la Norma UNE 36530: 1999. La designación del tipo de acero empleado para su fabricación se ha establecido de acuerdo con la Norma UNE-EN 10027-1-2, y a la Circular Informativa ECISS IC 10(CR1260).