72.02 Industrias IFacultad de Ingeniería – Universidad de Buenos Aires
Horno Eléctrico y Colada ContinuaEquipos y Procesos
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Proceso de fabricación del aceroEsquemas
REDUCCIÓN
ACERACIÓN
SOLIDIFICACIÓN
•Mineral / Algomerado•Coque•Fundentes
•Arrabio fundido•Escoria
•Acero líquido •Acero líquido
•Hierro esponja /Pellet metálico
•Mineral / Aglomerado•Gas Natural•Vapor de Agua
Reducción Indirecta Reducción Directa
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Horno Eléctrico de Arco (EAF)Aceración
Objetivo
“Convertir el DRI / CHAR en acero líquido.”
Proceso
“Calentamiento a través de arco eléctrico.”
Tipos
Arco Directo > Conducción Arco Indirecto > Convección y Radiación
Mono fásico vs. Trifásico
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Horno Eléctrico de Arco (EAF)Aceración
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Horno Eléctrico de Arco (EAF)Aceración
Corte de un HE•Instalación Alta Tensión (33KV)
•Transformador (850 V)
•Regulación de Electrodos (distancia)
•Horno Eléctrico (cuba, bóveda, solera)
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Horno Eléctrico de Arco (EAF)Aceración
Proceso de fabricación•Carga del horno (DRI vs CHAR)
•Fusión de la carga
•Escorias básicas/oxidantes
•Coladal de acro
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Horno Eléctrico de Arco (EAF)Aceración
Balance Térmico en EAF (100t)
1. Energía eléctrica 59%
2. Reacciones baño y escoria 33%
3. Combustible 4%
4. Oxidación electrodos 4%
5. Gases y humos 17%
6. Agua refrigeración 9%
7. Pérdidas térmicas 16%
8. Escoria 6%
9. Acero líquido 52%
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Proceso de fabricación del aceroEsquemas
REDUCCIÓN
ACERACIÓN
SOLIDIFICACIÓN
•Mineral / Algomerado•Coque•Fundentes
•Arrabio fundido•Escoria
•Acero líquido •Acero líquido
•Hierro esponja /Pellet metálico
•Mineral / Aglomerado•Gas Natural•Vapor de Agua
Reducción Indirecta Reducción Directa
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SolidificaciónColada del acero
Procesos
Colada de Lingotes
Colada continua
Acero moldeado
Objetivo
Solidificar el acero para uso industrial (laminación, moldeado)
Definir propiedades mecánicas del acero
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SolidificaciónColada del acero
Colada de Lingotes: Tipos de Acero
Aceros efervescentes
Aceros semi-calmados
Acero calmados
Diferencias
Concentración de oxigeno à boiling
Segregación de aleantes
Rechupe vs. Porosidad
Costos (adiciones FeMn, FeSi, Al)
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SolidificaciónColada Continua
Máquina de Colada Continua
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SolidificaciónColada Continua
Configuraciones más usuales
Productos de colada
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SolidificaciónColada Continua
Carga de la Máquina de CC: Distribuidor
Flujo continuo (cambio de cuchara)
Velocidad de colada constante (altura de acero sobre la buza)
Evita inclusiones de óxidos y colado de escoria (altura/diques)
Buza sumergida: evita re-oxidación
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SolidificaciónColada Continua
Maquina CC - Carga.flv
Solidificación primaria: Molde
Cobre, refrigerado por agua (0.5m a 2.0m)
Movimiento oscilante à Sticking
Mold powder (SiCa) à para qué?
Calor por RadiaciónAislación (óxido)Lubricación MoldeReduce inclusiones
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SolidificaciónColada Continua
Solidificación primaria: Molde
Formación de Menisco: transmisión de calor (4 fases)
Fenómenos de: sticking, tearing, breakout, segregation
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SolidificaciónColada Continua
Solidificación secundaria: Rodillos Guía y Enderezado
Rociadores: Agua / Agua+Aire
Radiación à
Conducción à
Convección à
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SolidificaciónColada Continua
Solidificación secundaria: Crecimiento y Contención de Pared
Ley de Fick à
Contención à Presión ferrostática
Doblado à Tensiones de deformación
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SolidificaciónColada Continua
Corte: Oxicorte
Temperatura de ignición à Acetileno
Oxígeno a presión à Oxida (exotérmica) y remueve el óxido
Oxicorte.flv
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SolidificaciónColada Continua
Máquina de Colada Continua
Maquina CC - Overview.flv
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