hiero y acero.pdf

FACULTAD DE INGENIERA

CARRERA DE INGENIERA INDUSTRIAL

ASIGNATURA DE

DISEO DE PROCESOS INDUSTRIALES I IND 543

DISEO INDUSTRIAL PARA LA

PRODUCCION DE HIERRO Y ACERO

ESTUDIANTES: UNIV. Balderrama Gonzales Grecia

UNIV. Choque Torrez Paola Rebeca

UNIV. Lima Torricos Mariana Andrea

UNIV. Mantilla Villaroel Edgar Rodrigo

GESTIN:

2015

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES FACULTAD DE INGENIERIA CARRERA DE INGENIERIA INDUSTRIAL ASIGNATURA DE DISEO DE PROCESOS INDUSTRIALES I DISEO INDUSTRIAL PARA LA PRODUCCION DE HIERRO Y ACERO

2

UNIV. BALDERRAMA GONZALES GRECIA

UNIV. CHOQUE TORREZ PAOLA REBECA

UNIV.LIMA TORRICOS MARIANA ANDREA

UNIV.MANTILLA VILLAROEL EDGAR RODRIGO

ndice

DISEO INDUSTRIAL PARA LA PRODUCCION DE HIERRO Y ACERO ......................................... 3

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

1.- DEFINIR EL PRODUCTO ........................................................................................................ 3

2. TECNOLOGIAS DEL PROCESO PARA LA OBTENCION DE

HIERRO Y ACERO ............................................................................................................................ 5

2.1. Principales procesos de los hierros y aceros comerciales. ...................................... 11

2.1.1. Hornos Bessemer .................................................................................................... 11

2.1.2. Horno bsico de oxgeno (BOF) .............................................................................. 11

2.1.3. Horno de arco elctrico ............................................................................................ 12

3. SELECCIN DEL PROCESO ................................................................................................... 13

4. DIAGRAMA DEL PROCESO Y DESCRIPCIN ........................................................................... 14

4.1. Fase extraccin ....................................................................................................... 14

4.2. Fase preparacin ..................................................................................................... 14

4.3. Fase de Obtencin del Hierro .................................................................................. 15

4.4. Fase de Obtencin de Acero ................................................................................... 15

5. Balance de Materia ................................................................................................................... 18

5.1. Balance Estequiomtrico ......................................................................................... 18

6. Determinacin de Maquinaria y Equipo ..................................................................................... 19

7. ESPECIFICACIONES TECNICAS ............................................................................................ 20

8. SELECCION DE LOS SERVICIOS DE PRODUCCION ............................................................ 20

9. DETERMINACION DE PUNTOS CRITICOS Y PELIGROSOS ................................................. 20

11. DETERMINACIN DE LAS EDIFICACIONES Y CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES ..... 27

12. DITRIBUCION DE LA PLANTA ................................................ Error! Marcador no definido.

13. DETERMINACION DE LAS INVERSIONES ............................. Error! Marcador no definido.

14. CONCLUCIONES .................................................................................................................. 28

DISEO INDUSTRIAL PARA LA PRODUCCION DE HIERRO Y ACERO


3





DISEO INDUSTRIAL PARA LA PRODUCCION DE HIERRO Y ACERO

RESUMEN

Obtencin de productos acabados de acero a partir de hierro es un indicador de prosperidad de una

nacin y constituye la base para la produccin en serie de muchas otras industrias, El hierro esta

presente en la naturaleza en la forma de xidos de Hierro. El hierro es obtenido por la extraccin de

dichos minerales de xidos de hierro extrados en canteras o minas a cielo abierto, posteriormente son

tratados en los altos hornos y hornos convertidores. Asimismo mediante esta transformacin y diferentes

concentraciones de hierro y carbono dependiendo del uso que se necesite se dan los acabados de

Hierro y Acero como ser: alambrn, barras, varilla corrugada, planchon y otros.

1.- DEFINIR EL PRODUCTO

ACERO

El Acero, es una aleacin de hierro y carbono que contiene ms de 0,06 % y hasta 1,90% de carbono,

en la que todo el carbono es soluble en hierro gamma a temperaturas.se lo clasifica en:

Los aceros de carbono que a su vez se subdivide en:

Aceros suaves o de bajo carbono, conteniendo hasta 0,40% de carbono

Aceros semiduros, conteniendo hasta 0,60% de carbono

Aceros duros conteniendo hasta 1,10% de carbono

Aceros extra duros con ms de 1,10 % de carbono

Los aceros aleados se denominan de acuerdo con los metales ms importantes que contienen o el uso

a que se destinan o sus propiedades. Ejemplo, Acero al cromo, Aceros al Nquel ,Aceros al Tungsteno,

Aceros al Molibdeno, entr otros

El hierro, componente esencial del acero esta presente en la naturaleza en la forma de xidos de

hierroComo ser: la hematites (Fe203), la magnetita (Fe3O4). La limonita (2Fe203-3H20) y la siderita

(FeOCO2). Tambin est muy difundida la pirita (FeS2). pero no puede emplearse directamente en la

industria siderrgica. EI hierro puro (en la prctica con un contenido de carbono muy bajo) se denomina

hierro dulce y tiene gran importancia en las construcciones elctricas por sus propiedades magnticas.

Cabe citar el hierro Armco. En realidad qumicamente puro. ya que tiene un 99.8-99.9 % de Fe muy

usado para fabricar los ncleos magnticos de los electroimanes. Las dinamos, los alternadores y los

motores elctricos.

CUADRO N1

Clasificacin de los aceros segn NORMA UNE 36010:

Serie Grupo Propiedades / Aplicaciones

1

Aceros finos de

construccin

general

1. (Finos al carbono)

2 y 3. (Aleados de gran

resistencia)

4. (Aleados de gran

elasticidad)

5 y 6. (De cementacin)

7. (De nitruracin)

Propiedades: Son no aleados. Cuanto ms carbono

contienen son ms duros y menos soldables, pero

tambin ms resistentes a los choques. Se incluyen

tambin aceros con tratamientos trmicos y mecnicos

especficos para dar resistncia, elasticidad,

ductabilidad, y dureza superficial.


4





Aplicaciones: Necesidades generales de la ingeniera

de construccin, tanto industrial como civil y

comunicaciones.

2

Aceros para

usos especiales

1. (De fcil mecanizacin)

2. (De fcil soldadura)

3. (De propiedades

magnticas)

4. (De dilatacin trmica

especfica)

5. (Resistentes a la

fluencia)

Propiedades: Generalmente son aceros aleados o

tratados trmicamente.

Aplicaciones:

Grupos 1 y 2: Tornillera, tubos y perfiles.

Grupo 3: Ncleos de transformadores, motores de

bobinado.

Grupo 4: Piezas de unin de materiales frricos con no

frricos sometidos a temperatura.

Grupo 5: Instalaciones qumicas, refinerias y para altas

temperaturas.

3

Aceros

resistentes a la

oxidacin y

corrosin

1. (Inoxidables)

2 y 3. (Resistentes al calor)

Propiedades: Basados en la adicin de cantidades

considerables de cromo y niquel, a los que se suman

otros elementos para otras propiedades ms

especficas. Resistentes a ambientes hmedos, a

agentes qumicos y a altas temperaturas.

Aplicaciones:

Grupo 1: Cuchillera, elementos de mquinas

hidrulicas, instalaciones sanitarias, piezas en contacto

con agentes corrosivos.

Grupos 2 y 3: Piezas de hornos emparrilados, vlculas

y elementos de motores de explosin y, en general,

piezas cometidas a corrosin y temperatura.

5

Aceros para

herramientas

1. (Al carbono para

herramientas)

2, 3 y 4. (Aleados para

herramientas)

5. (Rpidos)

Propiedades: Son aceros aleados con tratamientos

trmicos que les dan caractersticas muy particulares

de dureza, tenacidad y resistncia al desgaste y a la

deformacin por calor.

Aplicaciones:

Grupo 1: maquinaria de trabajos ligeros en general,

desde la carpintera y agrcola, hasta de mquinas

Grupos 2, 3 y 4: Para maquinaria con trabajos ms

pesados.

Grupo 5: Para trabajos y operaciones de debaste y de

mecanicacin rpida que no requieran grran precisin.

8

Aceros de

moldeo

1. (Al carbono de moldeo

de usos generales)

Propiedades: Para verter en moldes de arena, por lo

que requieren cierto contenido mnimo de carbono que

les d maleabilidad.


5





Fuente:www.construaprende.com

2. TECNOLOGIAS DEL PROCESO PARA LA OBTENCION DE

HIERRO Y ACERO

El progreso tcnico ha repercutido en el mundo entero. El mtodo de produccin de acero en hornos

Martin-Siemens (con frecuencia, contaminante), que requiere un uso relativamente intensivo de mano

de obra, slo representa ya un 4% de la produccin, si bien se utiliza todava mucho en la antigua URSS

y la India y

(35% y 14% de la produccin nacional en 1999, respectivamente). Los hornos bsicos de soplado de

oxgeno, que utilizan tambin hierro de alto horno aseguran el 60% de la produccin mundial. La

proporcin de acero fabricado en hornos de arco elctrico (HAE) sigue creciendo (de un 28% en 1990 a

un 34% en 1999). El aumento de la produccin en esos hornos se ha frenado porque no han conseguido

competir en el mercado de los productos de acero laminado, que suponen un gran volumen de

produccin. No obstante, diversas tcnicas innovadoras de fundicin de acero estn ensanchando

rpidamente el mercado en el cual pueden competir los hornos de arco elctrico. La tcnica de fundicin

laminar, por ejemplo, podra sustituir buena parte del acero que se produce hoy en los altos hornos

Fotografa por Norman Jennings, ILO.

Horno de arco elctrico

Por lo regular son hornos que slo se cargan con chatarra de acero de alta calidad. Son utilizados para

la fusin de aceros para herramientas, de alta calidad, de resistencia a la temperatura o inoxidables.

Considerando que estos hornos son para la produccin de aceros de alta calidad siempre estn

recubiertos con ladrillos de la lnea bsica.

Existen hornos de arco elctrico que pueden contener hasta 270 toneladas de material fundido. Para

fundir 115 toneladas se requieren aproximadamente tres horas y 50,000 kwh de potencia. Tambin en

estos hornos se inyecta oxgeno puro por medio de una lanza.

3. (De baja radiacin)

4. (de moldeo inoxidables) Aplicaciones: Piezas de formas geomtricas

complicadas, con caractersticas muy variadas.

Estrictamente hablando no difieren de los aceros de

otras series y grupos ms que en su moldeabilidad.


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Los hornos de arco elctrico funcionan con tres electrodos de grafito los que pueden llegar a tener

760mm de dimetro y longitud de hasta 12m. La mayora de los hornos operan a 40v y la corriente

elctrica es de 12,000 A.

Estos equipos tienen un crisol o cuerpo de placa de acero forrado con refractario y su bveda es de

refractario tambin sostenida por un cincho de acero, por lo regular enfriado con agua. Para la carga del

horno los electrodos y la bveda se mueven dejando descubierto al crisol, en el que se deposita la carga

por medio de una gra viajera.

Estos equipos son los ms utilizados en industrias de tamao mediano y pequeo, en donde la

produccin del acero es para un fin determinado, como varilla corrugada, aleaciones especiales, etc.

Horno de arco elctrico

Horno de refinacin

Estos hornos pueden ser de varios tipos, en realidad puede ser cualquier horno al que por medio de aire

u oxgeno se obtenga hierro con carbn controlado, sin embargo se pueden mencionar dos de los hornos

ms conocidos para este fin.

Horno de induccin

Utilizan una corriente inducida que circula por una bovina que rodea a un crisol en el cual se funde la

carga. La corriente es de alta frecuencia y la bovina es enfriada por agua, la corriente es de

aproximadamente 1000Hz, la cual es suministrada por un sistema de moto generador. Estos hornos se

cargan con piezas slidas de metal, chatarra de alta calidad o virutas metlicas. El tiempo de fusin


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toma entre 50 y 90 min, fundiendo cargas de hasta 3.6 toneladas. Los productos son aceros de alta

calidad o con aleaciones especiales.

Horno de aire o crisol

Es el proceso ms antiguo que existe en la fundicin, tambin se le conoce como horno de aire. Este

equipo se integra por un crisol de arcilla y grafito, los que son extremadamente frgiles, los crisoles se

colocan dentro de un confinamiento que puede contener algn combustible slido como carbn o los

productos de la combustin.

Los crisoles son muy poco utilizados en la actualidad excepto para la fusin de metales no ferrosos, su

capacidad flucta entre los 50 y 100 kg.

Hornos de crisol para metales no ferrosos

Proceso de crisol abierto


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Cualquier proceso de produccin de acero a partir de arrabio consiste en quemar el exceso de carbono

y otras impurezas presentes en el hierro. Una dificultad para la fabricacin del acero es su elevado punto

de fusin, 1.400 C, que impide utilizar combustibles y hornos convencionales. Para superar la dificultad

se desarroll el horno de crisol abierto, que funciona a altas temperaturas gracias al precalentado

regenerativo del combustible gaseoso y el aire empleados para la combustin. En el precalentado

regenerativo los gases que escapan del horno se hacen pasar por una serie de cmaras llenas de

ladrillos, a los que ceden la mayor parte de su calor. A continuacin se invierte el flujo a travs del horno,

y el combustible y el aire pasan a travs de las cmaras y son calentados por los ladrillos. Con este

mtodo, los hornos de crisol abierto alcanzan temperaturas de hasta 1.650 C.

El horno propiamente dicho suele ser un crisol de ladrillo plano y rectangular de unos 6 10 m, con un

techo de unos 2,5 m de altura. Una serie de puertas da a una planta de trabajo situada delante del crisol.

Todo el crisol y la planta de trabajo estn situados a una altura determinada por encima del suelo, y el

espacio situado bajo el crisol lo ocupan las cmaras de regeneracin de calor del horno. Un horno del

tamao indicado produce unas 100 toneladas de acero cada 11 horas.

El horno se carga con una mezcla de arrabio (fundido o fro), chatarra de acero y mineral de hierro, que

proporciona oxgeno adicional. Se aade caliza como fundente y fluorita para hacer que la escoria sea

ms fluida. Las proporciones de la carga varan mucho, pero una carga tpica podra consistir en 60.000

kg de chatarra de acero, 11.000 kg de arrabio fro, 45.000 kg de arrabio fundido, 12.000 kg de caliza,

1.000 kg de mineral de hierro y 200 kg de fluorita. Una vez cargado el horno, se enciende, y las llamas

oscilan de un lado a otro del crisol a medida que el operario invierte su direccin para regenerar el calor.

Desde el punto de vista qumico la accin del horno de crisol abierto consiste en reducir por oxidacin

el contenido de carbono de la carga y eliminar impurezas como silicio, fsforo, manganeso y azufre, que

se combinan con la caliza y forman la escoria. Estas reacciones tienen lugar mientras el metal del horno

se encuentra a la temperatura de fusin, y el horno se mantiene entre 1.550 y 1.650 C durante varias

horas hasta que el metal fundido tenga el contenido de carbono deseado. Un operario experto puede

juzgar el contenido de carbono del metal a partir de su aspecto, pero por lo general se prueba la fundicin

extrayendo una pequea cantidad de metal del horno, enfrindola y sometindola a examen fsico o

anlisis qumico. Cuando el contenido en carbono de la fundicin alcanza el nivel deseado, se sangra el

horno a travs de un orificio situado en la parte trasera. El acero fundido fluye por un canal corto hasta

una gran cuchara situada a ras de suelo, por debajo del horno. Desde la cuchara se vierte el acero en

moldes de hierro colado para formar lingotes, que suelen tener una seccin cuadrada de unos 50 cm de

lado, y una longitud de 1,5 m. Estos lingotes la materia prima para todas las formas de fabricacin del

acero pesan algo menos de 3 toneladas. Recientemente se han puesto en prctica mtodos para

procesar el acero de forma continua sin tener que pasar por el proceso de fabricacin de lingotes.

Proceso bsico de oxgeno

El proceso ms antiguo para fabricar acero en grandes cantidades es el proceso Bessemer, que

empleaba un horno de gran altura en forma de pera, denominado convertidor Bessemer, que poda

inclinarse en sentido lateral para la carga y el vertido. Al hacer pasar grandes cantidades de aire a travs

del metal fundido, el oxgeno del aire se combinaba qumicamente con las impurezas y las eliminaba.

En el proceso bsico de oxgeno, el acero tambin se refina en un horno en forma de pera que se puede

inclinar en sentido lateral. Sin embargo, el aire se sustituye por un chorro de oxgeno casi puro a alta


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presin. Cuando el horno se ha cargado y colocado en posicin vertical, se hace descender en su interior

una lanza de oxgeno. La punta de la lanza, refrigerada por agua, suele estar situada a unos 2 m por

encima de la carga, aunque esta distancia se puede variar segn interese. A continuacin se inyectan

en el horno miles de metros cbicos de oxgeno a velocidades supersnicas. El oxgeno se combina con

el carbono y otros elementos no deseados e inicia una reaccin de agitacin que quema con rapidez las

impurezas del arrabio y lo transforma en acero. El proceso de refinado tarda 50 minutos o menos, y es

posible fabricar unas 275 toneladas de acero en una hora.

Acero de horno elctrico

En algunos hornos el calor para fundir y refinar el acero procede de la electricidad y no de la combustin

de gas. Como las condiciones de refinado de estos hornos se pueden regular ms estrictamente que las

de los hornos de crisol abierto o los hornos bsicos de oxgeno, los hornos elctricos son sobre todo

tiles para producir acero inoxidable y aceros aleados que deben ser fabricados segn unas

especificaciones muy exigentes. El refinado se produce en una cmara hermtica, donde la temperatura

y otras condiciones se controlan de forma rigurosa mediante dispositivos automticos. En las primeras

fases de este proceso de refinado se inyecta oxgeno de alta pureza a travs de una lanza, lo que

aumenta la temperatura del horno y disminuye el tiempo necesario para producir el acero. La cantidad

de oxgeno que entra en el horno puede regularse con precisin en todo momento, lo que evita

reacciones de oxidacin no deseadas.

En la mayora de los casos, la carga est formada casi exclusivamente por material de chatarra. Antes

de poder utilizarla, la chatarra debe ser analizada y clasificada, porque su contenido en aleaciones afecta

a la composicin del metal refinado. Tambin se aaden otros materiales, como pequeas cantidades

de mineral de hierro y cal seca, para contribuir a eliminar el carbono y otras impurezas. Los elementos

adicionales para la aleacin se introducen con la carga o despus, cuando se vierte a la cuchara el acero

refinado.

Una vez cargado el horno se hacen descender unos electrodos hasta la superficie del metal. La corriente

elctrica fluye por uno de los electrodos, forma un arco elctrico hasta la carga metlica, recorre el metal

y vuelve a formar un arco hasta el siguiente electrodo. La resistencia del metal al flujo de corriente genera

calor, que junto con el producido por el arco elctrico funde el metal con rapidez. Hay otros tipos de

horno elctrico donde se emplea una espiral para generar calor.

Procesos de acabado

Laminado en caliente y colada continua

Lingote al rojo vivo

El acero se vende en una gran variedad de formas y tamaos, como varillas, tubos, rales (rieles) de

ferrocarril o perfiles en H o en T. Estas formas se obtienen en las instalaciones siderrgicas laminando

los lingotes calientes o modelndolos de algn otro modo. El acabado del acero mejora tambin su

calidad al refinar su estructura cristalina y aumentar su resistencia.

El mtodo principal de trabajar el acero se conoce como laminado en caliente. En este proceso, el lingote

colado se calienta al rojo vivo en un horno denominado foso de termodifusin y a continuacin se hace


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pasar entre una serie de rodillos metlicos colocados en pares que lo aplastan hasta darle la forma y

tamao deseados. La distancia entre los rodillos va disminuyendo a medida que se reduce el espesor

del acero.

El primer par de rodillos por el que pasa el lingote se conoce como tren de desbaste o de eliminacin de

asperezas. Despus del tren de desbaste, el acero pasa a trenes de laminado en bruto y a los trenes de

acabado que lo reducen a lminas con la seccin transversal correcta. Los rodillos para producir rales

o rieles de ferrocarril o perfiles en H, en T o en L tienen estras para proporcionar la forma adecuada.

Los procesos modernos de fabricacin requieren gran cantidad de chapa de acero delgada. Los trenes

o rodillos de laminado continuo producen tiras y lminas con anchuras de hasta 2,5 m. Estos laminadores

procesan con rapidez la chapa de acero antes de que se enfre y no pueda ser trabajada. Las planchas

de acero caliente de ms de 10 cm de espesor se pasan por una serie de cilindros que reducen

progresivamente su espesor hasta unos 0,1 cm y aumentan su longitud de 4 a 370 metros. Los trenes

de laminado continuo estn equipados con una serie de accesorios como rodillos de borde, aparatos de

decapado o eliminacin y dispositivos para enrollar de modo automtico la chapa cuando llega al final

del tren. Los rodillos de borde son grupos de rodillos verticales situados a ambos lados de la lmina para

mantener su anchura. Los aparatos de decapado eliminan la costra que se forma en la superficie de la

lmina apartndola mecnicamente, retirndola mediante un chorro de aire o doblando de forma abrupta

la chapa en algn punto del recorrido. Las bobinas de chapa terminadas se colocan sobre una cinta

transportadora y se llevan a otro lugar para ser recocidas y cortadas en chapas individuales. Una forma

ms eficiente para producir chapa de acero delgada es hacer pasar por los rodillos planchas de menor

espesor. Con los mtodos convencionales de fundicin sigue siendo necesario pasar los lingotes por un

tren de desbaste para producir planchas lo bastante delgadas para el tren de laminado continuo.

El sistema de colada continua, en cambio, produce una plancha continua de acero con un espesor

inferior a 5 cm, lo que elimina la necesidad de trenes de desbaste y laminado en bruto.

Horno de cubilote

Son equipos muy econmicos y de poco mantenimiento, se utilizan para hacer fundicin de hierros

colados. Consisten en un tubo de ms de 4 metros de longitud y pueden tener desde 0.8 a 1.4 m de

dimetro, se cargan por la parte superior con camas de chatarra de hierro, coque y piedra caliza. Para

la combustin del coque se inyecta aire con unos ventiladores de alta presin, este accede al interior por

unas toberas ubicadas en la parte inferior del horno. Tambin estos hornos se pueden cargar con pelets

de mineral de hierro o pedacera de arrabio slido.

Por cada kilogramo de coque que se consume en el horno, se procesan de 8 a 10 kilogramos de hierro

y por cada tonelada de hierro fundido se requieren 40kg de piedra caliza y 5.78 metros cbicos de aire

a 100 kPa a 15.5C.

Los hornos de cubilote pueden producir colados de hasta 20 toneladas cada tres horas. Este tipo de

equipo es muy parecido al alto horno, slo sus dimensiones disminuyen notablemente. El mayor

problema de estos hornos es que sus equipos para el control de emisiones contaminantes es ms

costoso que el propio horno, por ello no se controlan sus emisiones de polvo y por lo tanto no se autoriza

su operacin.


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2.1. Principales procesos de los hierros y aceros comerciales.

2.1.1. Hornos Bessemer

Es un horno en forma de pera que est forrado con refractario de lnea cida o bsica. El convertidor se

carga con chatarra fra y se le vaca arrabio derretido, posteriormente se le inyecta aire a alta presin

con lo que se eleva la temperatura por arriba del punto de fusin del hierro, haciendo que este hierva.

Con lo anterior las impurezas son eliminadas y se obtiene acero de alta calidad. Este horno ha sido

substituido por el BOF.

Horno Bessemer

2.1.2. Horno bsico de oxgeno (BOF)

Es un horno muy parecido al Bessemer con la gran diferencia de que a este horno en lugar de inyectar

aire a presin se le inyecta oxgeno a presin, con lo que se eleva mucho ms la temperatura que en el

Bessemer y en un tiempo muy reducido. El nombre del horno se debe a que tiene un recubrimiento de

refractario de la lnea bsica y a la inyeccin del oxgeno. La carga del horno est constituida por 75%

de arrabio procedente del alto horno y el resto es chatarra y cal. La temperatura de operacin del horno

es superior a los 1650C y es considerado como el sistema ms eficiente para la produccin de acero

de alta calidad. Este horno fue inventado por Sir Henrry Bessemer a mediados de 1800, slo que como

en esa poca la produccin del oxgeno era cara se inici con la inyeccin de aire, con lo que surgi el

convertidor Bessemer.


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Funcionamiento del horno bsico de oxgeno

2.1.3. Horno de arco elctrico

Por lo regular son hornos que slo se cargan con chatarra de acero de alta calidad. Son utilizados para

la fusin de aceros para herramientas, de alta calidad, de resistencia a la temperatura o inoxidables.

Considerando que estos hornos son para la produccin de aceros de alta calidad siempre estn

recubiertos con ladrillos de la lnea bsica.

Existen hornos de arco elctrico que pueden contener hasta 270 toneladas de material fundido. Para

fundir 115 toneladas se requieren aproximadamente tres horas y 50,000 kwh de potencia. Tambin en

estos hornos se inyecta oxgeno puro por medio de una lanza. Los hornos de arco elctrico funcionan

con tres electrodos de grafito los que pueden llegar a tener 760mm de dimetro y longitud de hasta 12m.

La mayora de los hornos operan a 40v y la corriente elctrica es de 12,000 A. Estos equipos tienen un

crisol o cuerpo de placa de acero forrado con refractario y su bveda es de refractario tambin sostenida

por un cincho de acero, por lo regular enfriado con agua. Para la carga del horno los electrodos y la

bveda se mueven dejando descubierto al crisol, en el que se deposita la carga por medio de una gra

viajera.

Estos equipos son los ms utilizados en industrias de tamao mediano y pequeo, en donde la

produccin del acero es para un fin determinado, como varilla corrugada, aleaciones especiales, etc.


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Horno de arco elctrico.

3. SELECCIN DEL PROCESO

Obtencin de hierro: el horno alto

El objetivo de un horno alto es la obtencin de arrabio (hierro con un contenido de carbono entre 2,6%

y 6,7%) a partir de hierro mineral con impurezas.

El horno se divide en carias partes:

El cuerpo central del horno alto est formado por dos troncos de cono unidos por su base ms

ancha, que se denomina vientre. La altura del horno puede estar entre los 30 y los 80 metros y y

el dimetro mximo entre los 10 m y los 14 m.

La parte interior (denominada etalaje)est hecha de material refractario, y la exterior de acero.

Entre ambas pasan los canales de refrigeracin.

La parte superior del horno alto se denomina tragante, y est formado por dos tolvas con un

sistema de apertura y cierre que permite que no se escapen los gases durante la carga del

material.

Este es introducido en el horno en capas alternadas:

1. Una capa formada por mineral de hierro, que ha sido sometido previamente a varios procesos

como el lavado y el desmenuzado.

2. Una capa de carbn de coque, combustible usado para la fusin y reduccin del mineral.

3. Una capa de material fundente, formado bsicamente por caliza, que arrastra la ganga del

mineral y las cenizas para formar la escoria.

En la cuba se produce el primer calentamiento. En esta zona se elimina la humedad al mineral y se

calcina la caliza, formndose dixido de carbono y cal. A continuacin tiene lugar el proceso de fusin

del hierro y de la escoria en el vientre.

Bajo el vientre estn las toberas,que inyectan el aire necesario para la combustin. Este aire procede

de los recuperadores de calor, que aprovechan el calor de los gases de salida del horno para precalentar

el aire, lo que permite ahorrar carbn de coque.

La forma del etalaje compensa la reduccin del volumen de material como consecuencia de su

reduccin y de la prdida de materiales voltiles. En esta zona se depositan el hierro y la escoria


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fundidos. La escoria, al tener menor densidad que el hierro, queda flotando sobre ste, evitando que se

oxide.

La extraccin de la escoria y del hierro se hace por dos orificios en la parte inferior llamados bigotera

(salida de la escoria) y piquera (salida de arrabio)

Una vez iniciado el proceso, los hornos altos solo se apagan para ser reparados.

4. DIAGRAMA DEL PROCESO Y DESCRIPCIN

4.1. Fase extraccin

Prospeccin y Exploracin.- Conocer las caractersticas de los yacimientos de forma

cuantitativa y cualitativa, as como estudiar los aspectos tcnicos y econmicos que determinarn la

factibilidad del proyecto.

Voladura de mina.- La extraccin del mineral de hierro en los yacimientos est planificado

cuidadosamente, se inicia con las perforaciones para las voladuras. Esta operacin se realiza con

taladros elctricos rotatorios, que pueden perforan dimetros de 31-38[cm] y profundidades de hasta

18[m]. La cantidad de perforaciones depende del tonelaje a producir.

Tronadura-Blasting.- Permite construir bancos de explotacin de 15 m de altura, el mineral es

fracturado por efecto de la voladura. El explosivo utilizado es una mezcla de nitrato de aluminio con

gasoil.

Cargado.- El mineral fracturado, es removido por palas elctricas desde diferentes puntos. Las palas

cuentan con baldes de 7,3-10[m3] de capacidad.

Transporte.- El mineral es vaciado en camiones roqueros de 90 toneladas de capacidad. Transportados

hasta una planta de concentracin.

4.2. Fase preparacin

El mineral extrado de una mina de fierro puede ser de carga directa a los altos hornos (concentracin

de xidos de Hierro es alta) o puede requerir de un proceso de peletizacin (contenido de impurezas

es relativamente alta)


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Trituracin Primaria.- Reducen el tamao de las piedras se utiliza una trituradora de mandbulas.

Tritura el material menor a 90[mm] o 1 pulgadas, posteriormente es transportada a la zaranda de pisos

mediante una banda transportadora.

Trituracin Secundaria.- Si el tamao es mayor a la zaranda de pisos mediante una banda

transportadora lleva el material hacia una nueva trituracin, El material es reducido mediante una

trituradora cnica, posteriormente es transportada a la zaranda de pisos mediante una banda

transportadora.

Clasificacin de material.- La zaranda de pisos se encarga de separar el material triturado y en 1

- , - y < . Asimismo el Cribado y el Tamizado es la separacin del material obtenido en los

procesos anteriores por tamaos similares. Se utilizan diversos instrumentos y procedimientos. La Criba

separa el material por tamao, por una parte los que pasan por una malla y los que no pasan. El Tamiz

es una criba fina y se usa para obtener partculas muy pequeas.

Concentracin.- Los xidos de hierro frecuentemente se encuentran agregados o asociados a otros

minerales no frricos. La Flotacin separa las partculas de materiales diferentes haciendo que las de

uno de ellos flote sobre un lquido y las dems estn sumergidas en el por diferencia de densidades. La

separacin magntica utiliza las propiedades magnticas del material y se puede separar de la ganga

aplicando al conjunto un campo magntico

Peletizacin.- Si el mineral posee bajo contenido de impurezas (fsforo y azufre), puede ser utilizado

para carga directa a Altos Hornos, requiriendo slo tratamientos de Trituracin y Concentracin. Si el

mineral contiene impurezas muy altas se requiere un proceso de peletizacin, donde se reducen

significativamente dichas impurezas en un horno de parrilla el cual reduce las impurezas y le da una

forma de pellets al material.

4.3. Fase de Obtencin del Hierro

Alto Horno.- Mediante una banda transportadora el material concentrado previamente es transportado

hacia la parte superior del Alto Horno conjuntamente de piedra caliza y coque. La parte superior de la

cuba, llamada tragante, lleva un doble cierre para impedir que escapen los gases. La parte ms ancha

del horno se llama vientre. Debajo del etalage se halla el crisol donde se recogen el hierro fundido

(arrabio) y la escoria. Cerca del fondo, hay varios tubos de bronce llamados toberas a travs de los

cuales se introduce aire caliente a presin. La escoria y el arrabio de hierro se extraen por diferencia de

densidad a travs de dos orificios llamados escoriero o bigotera y piquera, respectivamente. El horno

alto se construye en acero revestido interiormente de ladrillos refractarios arcillosos o slico-aluminosos

que deben resistir altas temperaturas debido a las reacciones qumicas que se producen en su interior.

4.4. Fase de Obtencin de Acero

La obtencin de Hierro, dependiendo de los costos de operacin y de la calidad del acero que se requiere

se puede utilizar 3 tipos de hornos: Horno Convertidor de Bessemer, Horno Bsico de Oxgeno (BOF) u

Horno elctrico

Convertidor de Bessemer.- Es un horno en forma de pera que est forrado con material refractario de

lnea cida o bsica. El convertidor Bessemer se carga con chatarra fra y se le vaca arrabio derretido,

posteriormente se le inyecta aire a alta presin con lo que se eleva la temperatura por arriba del punto

de fusin del hierro, haciendo que este hierva. Con lo anterior las impurezas son eliminadas y se obtiene

acero de alta calidad. Este horno ha sido substituido por el BOF, el que a continuacin se describe

Horno Bsico de Oxgeno (bof).- Horno muy parecido al Bessemer con la gran diferencia que a este

horno en lugar de inyectar aire a presin se le inyecta oxgeno a presin. La carga del horno est

constituida por 75% de arrabio procedente del alto horno y el resto es chatarra y cal. La temperatura de


16





operacin del horno es superior a los 1650C y es considerado como el sistema ms eficiente para la

produccin de acero de alta calidad.

Horno elctrico.- Los hornos elctricos son recipientes de chapas de acero y estn revestidos

interiormente de material refractario, cido o bsico, de acuerdo a las necesidades. Estos hornos slo

se cargan con chatarra de acero de alta calidad y estn recubiertos con ladrillos de la lnea bsica. La

mayora de los hornos operan con tensiones de 40 V y con intensidad de corriente elctrica de 12,000[A].

El horno de arco calienta directamente el bao de acero por debajo de la escoria y consigue la alta

temperatura necesaria de trabajo. Sin requerir la presencia de oxgeno en su atmsfera. El tamao del

horno es muy variable, desde 500[kg] hasta 200[Tn].

Diagrama del Proceso

Extraccin de Minerales

Concentracin de minerales

Estudio geolgico

Voladura de mina Perforaciones

30-40 cm dimetro 18 m profundidad

Tronadura-Blasting Explosivos Bancos explotacin

Cargado

Transporte

Palas Electricas

Camiones de 10,50,90,150 TM

CONCENTRACIN DE MINERALES


17





Obtencin de Hierro

Obtencin de Acero

Menas Hematita (Fe

2O

3)

Magnetita (Fe3O

4)

Limonita (FeO(OH)) Siderita (Fe(CO

3)

Ilmenita (FeTiO3)

Pirita (FeS ) Parte Superior Horno 250 [C]

Aire caliente

Alto Horno ladrillos refractarios altura 60m dimetro 8m

Coque

Piedra Caliza CaCO

3 Banda

Transportadora

Parte Media Horno 900 1200 [C]

Parte Inferior Horno 1700 [C]

Escoria Arrabio

Mineral Fracturado

Trituracin Primaria

Zaranda de Pisos Clasificacin

Trituracin

Secundaria

Cribado

Tamizado

Concentracin

Flotacin

Separacin

Magntica

Peletizacin Alto Horno


18





5. Balance de Materia

Integral.- En el proceso de produccin de acero en una siderrgica de tipo integral con el fin de

obtener una tonelada de lingote se requieren casi una tonelada de arrabio proveniente del alto horno,

300 Kg de chatarra, 200 Kg de cal, ms de 100 Kg de oxgeno, entre 30 y 40 Kg de ferroaleacciones y

algunos otros insumos en menor cantidad. Las salidas del proceso, adems del acero en forma de

lingote, son: la escoria, los gases y la laminilla producida por la oxidacin del material en la etapa de

colada. En la siguiente grfica se representa el balance general de masa.

Semi-Integral.- En el proceso de forma semintegral utilizando el horno elctrico, la principal

materia prima la constituye la chatarra en una proporcin entre 1.050 y 1.150 Kg. por tonelada de

producto, dependiendo de la eficiencia del horno y de la calidad de la chatarra. La cantidad de cal

utilizada por este mtodo, entre 40 y 50 Kg, es mucho menor que la necesaria para el proceso siderrgico

integral; adems, la produccin de escoria tambin disminuye notablemente. A continuacin se presenta

el diagrama del balance general de masa de dicho proceso.

5.1. Balance Estequiomtrico

Formacin de los agentes reductores T>1700C

C (s) + CO2 (g) 2 CO (g)

2 C (s) + O2 (g) 2 CO (g)

Reduccin de los minerales de hierro T>900C 95%

3Fe2O3 + CO 2 Fe3O4 + CO2

Fe3O4 + CO 3FeO + CO2

FeO + CO Fe + CO2

Formacin de escoria 800


19





Piedra caliza 225 kg / t producto

Carbn (coque) 750 kg / t producto

Emisiones.

Escoria 145 kg / t producto

Escoria granulada 230 kg / t producto

Agua residual 150000 l / t producto

Emisiones gaseosas

(incluyendo dixido de carbono, xidos de azufre y xidos de nitrgeno)

2 t / t producto

Dixido de carbono (CO2) 1,950 t / t producto

xido de nitrgeno (NOx) 0,003 t / t producto

xido de sulfrico (SO2) 0,004 t / t producto

Metano (CH4) 0,626 kg / t producto

Componentes orgnicos voltiles (COVtot) 0,234 kg / t producto

Polvo 15,000 kg / t producto

Metales pesados (Pb,Cd,Hg,As,Cr,Cu,Ni,Se,Zn,V) 0,037 kg / t producto

6. Determinacin de Maquinaria y Equipo

Nombre Cantidad Funcin

Prospeccin y Exploracin

Estudio Geolgico x

Determinar los volmenes de produccin y extraccin de los

yacimientos

Voladura de mina

taladros elctricos

rotativos 2

perforar con dimetros de 31 a 38 cm y profundidades de

hasta 18 m

Tronadura-Blasting

mezcla de nitrato de

aluminio con gasoil x permite construir bancos de explotacin de 15 m de altura

Cargado.-

Palas elctricas x Remover la tierra con baldes de 7,3-10[m3] de capacidad.

Transporte

camiones roqueros x

Transporte de la tierra 90toneladas de capacidad (LECTRA-

HALL)

Trituracin Primaria

Vagones x Transporte de material

Trituradora de

Mandbula 1 Trituracin inicial

Banda

Transportadora 3 Transportar el material de forma continua

Trituracin Secundaria

Trituradora cnica 1 Triturar el material mas fino

Separacion de materia

Zaranda de piso 1

Separar el material en diferentes tamaos 1 - , -

y <


20





Tamiz x Separa Material mas fino

Criba x Separa Material grueso

Concentracin

Flotador 1

Separacion de material (mena-ganga) mediante el

sumergimiento del material en un liquido

Separador

Magnetico 1

Separacion del material mediante diferencia de campos

electromagneticos

Peletizacion

Sistema de Horno de

Parrilla 1 Reducen significativamente las impurezas de P y S

Obtencion de Hierro

Alto Horno 1 Reduce los oxidos de hierro en hierro metalico fundido

Toberas de aire 1 Inyectar aire

Planta de aire 1 Contiene aire a diferentes presiones y temperaturas

Obtencion de Acero

Horno Electrico 1 Fundicion de acero de alta pureza y calidad

Horno Convertidor 1 Fundicion de acero de mediana pureza

Planta de aire 1 Contiene aire a diferentes presiones y temperaturas

7. ESPECIFICACIONES TECNICAS

8. SELECCION DE LOS SERVICIOS DE PRODUCCION

9. DETERMINACION DE PUNTOS CRITICOS Y PELIGROSOS

El diagrama hierro carbono tiene los siguientes puntos crticos.

Formacin del acero. Diagrama hierro-carbono (Fe-C)

diagrama de equilibrio hierro carbono


21





En el diagrama de equilibro, o de fases, Fe-C se representan las transformaciones que sufren los

aceros al carbono con la temperatura, admitiendo que el calentamiento (o enfriamiento) de la mezcla

se realiza muy lentamente de modo que los procesos de difusin (homogeneizacin) tienen tiempo

para completarse. Dicho diagrama se obtiene experimentalmente identificando los puntos crticos

temperaturas a las que se producen las sucesivas transformaciones por mtodos diversos.

Microconstituyentes:

El hierro puro presenta tres estados alotrpicos a medida que se incrementa la temperatura desde la

ambiente, es decir, cambia de estructura cristalina a medida que aumenta la temperatura:

Hasta los 911 C, el hierro ordinario, cristaliza en el sistema cbico centrado en el cuerpo (BCC) y

recibe la denominacin de hierro o ferrita. Es un material dctil y maleable responsable de la buena

forjabilidad de las aleaciones con bajo contenido en carbono y es ferromagntico hasta los 770 C

(temperatura de Curie a la que pierde dicha cualidad). La ferrita puede disolver muy pequeas

cantidades de carbono.

Entre 911 y 1400 C cristaliza en el sistema cbico centrado en las caras (FCC) y recibe la

denominacin de hierro o austenita. Dada su mayor compacidad la austenita se deforma con mayor

facilidad y es paramagntica.

Entre 1400 y 1538 C cristaliza de nuevo en el sistema cbico centrado en el cuerpo y recibe la

denominacin de hierro que es en esencia el mismo hierro alfa pero con parmetro de red mayor por

efecto de la temperatura.

A mayor temperatura el hierro se encuentra en estado lquido.

Si se aade carbono al hierro, sus tomos podran situarse simplemente en los instersticios de la red

cristalina de ste ltimo; sin embargo en los aceros aparece combinado formando carburo de hierro

(Fe3C), es decir, un compuesto qumico definido y que recibe la denominacin de cementita de modo

que los aceros al carbono estn constituidas realmente por ferrita y cementita.

estructura cristalina centrada en el cuerpo

estructura cristalina centrada en las caras

Transformacin de la austenita:

El diagrama de fases Fe-C muestra dos composiciones singulares:

Un eutctico (composicin para la cual el punto de fusin es mnimo) que se denomina ledeburita y

contiene un 4,3% de carbono (64,5 % de cementita). La ledeburita aparece entre los constituyentes de

la aleacin cuando el contenido en carbono supera el 2% (regin del diagrama no mostrada) y es la

responsable de la mala forjabilidad de la aleacin marcando la frontera entre los aceros con menos del

2% de C (forjables) y las fundiciones con porcentajes de carbono superiores (no forjables y fabricadas

por moldeo). De este modo se observa que por encima de la temperatura crtica A3 los aceros estn


22





constituidos slo por austenita, una solucin slida de carbono en hierro y su microestructura en

condiciones de enfriamiento lento depender por tanto de las transformaciones que sufra sta.

Un eutectoide en la zona de los aceros, equivalente al eutctico pero en estado slido, donde la

temperatura de transformacin de la austenita es mnima. El eutectoide contiene un 0,77 %C (13,5%

de cementita) y se denomina perlita. Est constituido por capas alternas de ferrita y cementita, siendo

sus propiedades mecnicas intermedias entre las de la ferrita y la cementita.

La existencia del eutectoide permite distinguir dos tipos de aleaciones de acero:

Aceros hipoeutectoides (< 0,77% C). Al enfriarse por debajo de la temperatura crtica A3 comienza a

precipitar la ferrita entre los granos (cristales) de austenita y al alcanzar la temperatura crtica A1 la

austenita restante se transforma en perlita. Se obtiene por tanto a temperatura ambiente una

estructura de cristales de perlita embebidos en una matriz de ferrita.

Aceros hipereutectoides (>0,77% C). Al enfriarse por debajo de la temperatura crtica se precipita el

carburo de hierro resultando a temperatura ambiente cristales de perlita embebidos en una matriz de

cementita.

Otros microconstituyentes:

Las microestructuras bsicas descritas (perlticas) son las obtenidas enfriando lentamente aceros al

carbono, sin embargo modificando las condiciones de enfriamiento (base de los tratamientos trmicos)

es posible obtener estructuras cristalinas diferentes:

La martensita es el constituyente tpico de los aceros templados y se obtiene de forma casi instantnea

al enfriar rpidamente la austenita. Es una solucin sobresaturada de carbono en hierro alfa con

tendencia, cuanto mayor es el carbono, a la sustitucin de la estructura cbica centrada en el cuerpo

por tetragonal centrada en el cuerpo. Tras la cementita (y los carburos de otros metales) es el

constituyente ms duro de los aceros.

Velocidades intermedias de enfriamiento dan lugar a la bainita, estructura similar a la perlita formada

por agujas de ferrita y cementita pero de mayor ductilidad y resistencia que aqulla.

Tambin se puede obtener austenita por enfriamiento rpido de aleaciones con elementos

gammgenos (que favorecen la estabilidad del hierro ) como el nquel y el manganeso, tal es el caso

por ejemplo de los aceros inoxidables austenticos.

Antao se identificaron tambin la sorbita y la troostita que han resultado ser en realidad perlitas de

muy pequea distancia interlaminar por lo que dichas denominaciones han cado en desuso.


23





diagrama Hierro Carbono zona de aceros

..

10. DETERMINACIN DE LOS PUNTOS CRITICOS Y PELIGROSOS

Los riesgos fsicos

El ruido, presentado como un problema en la planta de autopartes, es uno de los posibles riesgos fsicos

a que estamos expuestos en los lugares de trabajo y entrenamiento para el trabajo.

Otros riesgos fsicos en las condiciones de trabajos

El ruido, ya referido.

La iluminacin.

Las condiciones higrotrmicas (circulacin de aire, temperatura)

La presencia de vibraciones.

La presencia de radiaciones.

Los riegos fsicos del ambiente de trabajo se generan estas situaciones y de la exposicin de los

trabajadores y las trabajadoras

Estos riesgos tienen como consecuencias:

o El inicio lento y casi imperceptible de diversas enfermedades, por ejemplo, la progresiva

prdida del sentido del odo o de la vista.

o Malestar de los trabajadores y las trabajadoras e incomodidades en las condiciones de

trabajo como concentracin disminuida, fcil irritabilidad y nerviosismo o, incluso, en

personas sensibles, disminuciones en el rendimiento y una mayor probabilidad de

accidentarse.

o Identificar los riesgos fsicos en las condiciones y el medio ambiente de trabajo posibilita

gestionarlos mejor para que sean prevenidos y para que trabajadores y trabajadoras puedan

recibir la proteccin adecuada.


24





Las radiaciones

La energa tiene muchas formas de presentarse y transmitirse; una de ellas es la radiacin. Las ondas

de radio, de luz, los rayos X, son formas de radiacin que se diferencian unas de otras por su origen y

por la cantidad de energa que transportan.

Una caracterstica importante de la energa es su capacidad de desplazarse de un punto a otro sin

necesidad de soporte material: se puede desplazar en el vaco.

Por eso podemos recibir la radiacin solar. Nos concentraremos para el mundo del trabajo en las

radiaciones electromagnticas, que a su vez se clasifican en ionizantes y no ionizantes.

a) Las radiaciones ionizantes

Las radiaciones ionizantes representan un gran riesgo para la salud y la vida. Las radiaciones ionizantes

naturales provienen de algunos elementos qumicos presentes en la naturaleza como el radio o el uranio.

Las artificiales pueden provenir de distintos equipos o instalaciones, como los rayos X, aparatos de

radiografa industrial, centrales nucleares, etc.

Las radiaciones ionizantes presentes en el mundo del trabajo suelen ser los rayos x, alfa, beta y gamma,

y los neutrones. No las podemos percibir a simple vista.

b) Las radiaciones no ionizantes

Las radiaciones no ionizantes representan tambin un cierto riesgo para la salud y la vida, pero no

equivalente en su magnitud a las ionizantes. Sin embargo, son aquellas a las que, en el mundo del

trabajo, las personas estamos ms expuestas.

Equipo de proteccin personal

Lentes de seguridad

Los lentes de seguridad son elementos utilizados para preservar los ojos del operario cuando ste realiza

labores de limpieza, esmerilado, torneado, rectificado, soldadura, u otra operacin donde se requiere la

proteccin de la vista.

Existen variados tipos de lentes (fig. 20).

Fig. N20 Lentes de seguridad

Generalmente su cuerpo est constituido por plstico o metal, permitiendo el de vidrio o plstico

transparente cuando ste se deteriora.

Los lentes de proteccin deben ser de fcil colocacin, resistentes, y adaptables a la configuracin de

la cara.

Existen tambin elementos de proteccin en forma de mscara (fig.21), que adems de los ojos tambin

protegen la cara; esta mscara debe ajustarse a la cabeza para evitar su cada.


25





Condiciones de uso:

Limpie los lentes antes de usarlos para obtener mejor

visibilidad.

Cambie su elstico cuando ste pierda su condicin.

Cuidados:

Guarde los lentes en su estuche cada vez que no los use:

as los proteger en caso que se caigan o golpeen.

Fig. 21: Mscara de proteccin

Evite poner los lentes en contacto directo con piezas calientes.

Observacin:

En soldadura oxiacetilnica se utilizan lentes cuya tonalidad es

de color verde y su graduacin se encuentra numerada, siendo

el ms utilizado el N6.

En tratamientos trmicos la tonalidad es azul.

Vestimenta de cuero

Est constituido por elementos confeccionados en cuero, y son usados por el soldador para protegerse

del calor y de las irradiaciones producidas por el arco elctrico.

Este equipo est compuesto por: guantes, delantal, casaca, mangas y polainas.

Guantes:

Son de cuero o asbestos y su forma vara segn puede verse en la figura 22 Los guantes de asbestos

justifican su uso solamente en trabajos de gran temperatura. Debe evitarse tomar piezas muy calientes

con los guantes ya que stos se deforman y pierden suflexibilidad.

Fig. N22 Guantes

Delantal:

Es de forma comn

(fig.23) o con

protector para

piernas (fig.24). Su objetivo es proteger la parte anterior del

cuerpo y las piernas.

Fig. 23 y 24. Delantales

Casaca:

Su forma puede verse en la figura 25. Se utiliza para proteger

especialmente los brazos y parte del pecho. Su uso es frecuente

cuando se realizan soldaduras en posicin vertical, horizontal y sobre

cabeza.

Fig. N 25. Casaca

Mangas:


26





Esta vestimenta tiene por objeto proteger solamente los brazos del soldador (fig.26). Tiene mayor uso

en soldaduras que se realizan en el banco de trabajo y en posicin plana. Existe otro tipo de manga en

forma de chaleco que cubre a la vez parte del pecho (fig 27).

Fig. 26 y 27. Mangas

Polainas:

Este elemento se utiliza para proteger parte de la

pierna y los pies del soldador (fig.28). Las polainas

pueden ser reemplazadas por botas altas y lisas

(fig.29) con puntera de acero.

Fig. N 28y 29 Polainas y botas

Caractersticas: Son cueros curtidos, flexibles, livianos

y tratados con sales de plomo para impedir las radiaciones del arco elctrico.

Conservacin:

Es importante mantener estos elementos en buenas condiciones de uso, libre de roturas, y su

abotonadura en perfecto estado. Deben conservarse limpios y secos, para asegurar una buena aislacin

elctrica.

Mscara

La mscara de proteccin est hecha de fiebre de vidrio o fibra prensada, y tiene una mirilla en la cual

se coloca un vidrio neutralizador y los vidrios protectores de ste. Se usa para resguardar los ojos y para

evitar quemaduras en la cara.

Tipos:

En mscaras para soldar hay diferentes diseos (fig. 30). Hay tambin mscaras combinadas con un

casco de seguridad para realizar trabajos en construcciones y con adaptacin para proteger la vista

cuando haya que limpiar la escoria.

Las pantallas de mano (fig.6) tienen aplicacin en trabajo de armado y punteado por soldadura. Su uso

no es conveniente en trabajos de altura o donde el operario requiera la sujecin de piezas o

herramientas.

Fig. N 30. Mscaras de soldar

Condiciones de uso:

Las mscaras deben usarse con la ubicacin y cantidad requerida de vidrios (fig.31).

El vidrio inactnico debe ser seleccionado de acuerdo al amperaje utilizado. Debe mantener la buena

visibilidad cambiando el vidrio protector, cuando ste presente exceso de proyecciones

Evite las filtraciones de luz en la mscara. Esta no debe ser expuesta al calor ni a golpes.

Deben ser livianas y su cintillo ajustable para

asegurarla bien a la cabeza.

Requieren un mecanismo que permita accionarla

con comodidad.

El recambio de vidrios debe hacerse mediante un

mecanismo de fcil manejo.


27





11. DETERMINACIN DE LAS EDIFICACIONES Y CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES

Las edificaciones que se deben considerar son las oficinas para:

La gerencia general

La gerencia de mercado

o Las jefaturas de mercadeo

La gerencia de informtica

o La jefaturas de informtica

Las oficinas anteriormente mencionadas se situaran en una edifiacacion aparte de la planta estas

edificacin contara con :

Baos para hombres

Baos para mujeres

Sala de reuniones

Oficinas

Salas de espera

La edificacin industrial tambin contara con oficinas para el gerente industrial y los jefes a cargo la

planta contara con:

Vestuarios para hombres

Vestuarios para mujeres

Baos para hombres

Baos para mujeres

Una planta para maquinaria y equipo

Almacenes

Garajes

12. DISTRIBUCION DE LA PLANTA


28





13. CONCLUCIONES

La fabricacin de hierro y acero implica una serie de procesos complejos, mediante los cuales, el mineral

de hierro se extrae para producir productos de acero, empleando coque y piedra caliza. Los procesos

de conversin siguen los siguientes pasos: produccin de coque del carbn, y recuperacin de los

subproductos, preparacin del mineral, produccin de hierro, produccin de acero.

Durante la fabricacin de hierro y acero se producen grandes cantidades de aguas servidas y emisiones

atmosfricas. Si no es manejada adecuadamente, puede causar mucha degradacin de la tierra, del

agua y del aire En los siguientes prrafos, se presenta una descripcin breve de los desperdicios

generadas por los procesos de fabricacin de hierro y acero.

El hierro es el cuarto elemento ms abundante en la corteza terrestre y es el elemento ms pesado. El

uso ms extenso del hierro es para la obtencin de aceros estructurales.

Las aleaciones que se hace al hierro con el carbono creando el acero son muy importantes ya que se

ha hecho un material indispensable para elaborar diversas cosas, todo por su bajo precio y su dureza.

Estudiamos las caractersticas generales y especficas del proceso de industrializacin de Hierro y

Acero.

Reconocimos la importancia del acero en nuestra vida cotidiana.

Estudiamos de obtencin y propiedades del acero.

Recopilamos informacin existente sobre el hierro y procesos de fabricacin del acero

14. BIBLIOGRAFIA

Tabla 5.2. Perfil medioambiental del acero [Lawson, B.; 1996] [World Bank Group, 1998]

William F. Smith, FUNDAMENTOS DE LA CIENCIA E INGENIERA DE MATERIALES, Tercera Edicin.

ASM Metals HandBook

http://www.construaprende.com/docs/trabajos/308-fabricacion-acero?start=1

https://todoingenieriaindustrial.wordpress.com/procesos-de-fabricacion/4-procesos-tecnologicos-para-

la-obtencion-del-acero-hornos-bof-electricos-convertidores-bessemer-y-thomas/

hiero y acero.pdf

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