INDICE1DEDICATORIA2INTRODUCCION31.Marco Referencial Hornos de Conversores de Acero (convertidores)41.1 El acero42. El mtodo de los convertidores42.1 El uso de hornos especiales42.2 Los convertidores42.2.1Convertidor con revestimiento cido:52.2.2 Convertidor con recubrimiento bsico:53. Procedimiento Bessemer.5Durante la inyeccin de aire para hacerlo pasar a travs del metal se diferencias tres perodos caractersticos:63.1 Primer perodo:63.2 Segundo perodo63.3 Tercer perodo74. Procedimiento Thomas74.1 Primer perodo84.2 Segundo perodo84.3 Tercer perodo85. Produccin en hornos.96. Hornos de combustible96.1. Hornos Martin.96.2. Caractersticas de los Hornos Martin117. Procesos fsico-qumicos del horno Martin.118. Hornos elctricos.129. Hornos de arco139.1. PARTES DEL HORNO DE ARCO139.2. Liberacin de gases de arco1410. Hornos de induccin1410.1. Las ventajas de este mtodo1411. CONVERTIDOR LD1511.1.Procesohistrico1511.2. Aceracin:ConvertidorLD1511.3. Procesoenel convertidor LD1511.4. Mtodos1611.5. El proceso de BOS es autogenerado:1711.5. El proceso de la acera LD tiene tres fases:1712. Bibliografa18

DEDICATORIAEste presente trabajo es para nuestros familias a pesar de que estn lejos lo tenemos presente en nuestros corazones y nuestra mente.Con mucho cario y amor para ellos.

INTRODUCCION

El convertidor metalrgico o sencillamente convertidor es un equipo utilizado en metalurgia extractiva para la operacin de conversin .Consiste esencialmente en un horno que contiene el bao fundido. Sus formas y dimensiones son variables, pero entre los arreglos ms comunes se puede mencionar los convertidores horizontales y los verticales. En ambos casos el equipo tiene forma cilndrica o similar, con una abertura en su parte superior (boca), y es capaz de realizar un movimiento basculante (inclinacin o rotacin para cada caso), esencial tanto para recibirlos diferentes materiales alimentados, como para descargar el metal ya procesado .La conversin puede realizarse por oxidacin selectiva de uno o varios componentes del bao fundido, al introducir gas (con frecuencia aire o una mezcla enriquecida del mismo)ya sea a travs de una serie de aberturas en su coraza llamadas toberas o por medio de un tubo que se introduce desde su boca hasta el bao fundido, llamado lanza. De esta forma ,los elementos indeseables e impurezas son eliminados ya sea por su incorporacin en la escoria o por volatilizacin y/o arrastre en los gases de salida .USOS:I.METALRGICA FERROSA Dentro de la metalurgia ferrosa se han utilizado varios equipos para la conversin del arrabio, es decir, la eliminacin del carbono y otras impurezas por oxidacin para producir CO2y volatilizacin. Uno de los equipos que ha destacado es el convertidor Bessemer (ya en desuso) el cual tena forma de pera, y las toberas ensartadas en el fondo del reactor. Su descendiente, el horno bsico de oxgeno es el equipo que prevalece en la metalurgia moderna del acero como el principal equipo de conversin .La esencia del mtodo de los convertidores para la obtencin del acero consiste en que a travs del hierro fundido lquido cargado al convertidor, se inyecta aire, que burbujea dentro de la masa fundida y cuyo oxgeno oxida el carbono y otras impurezas.

1.Marco Referencial Hornos de Conversores de Acero (convertidores)Generalidades:1.1 El aceroSe denomina acero a las aleaciones del hierro con el carbono y otros elementos, que al calentarlas hasta altas temperaturas, pueden ser sometidas a la deformacin plstica por laminado, estirado, forjado, estampado.El acero contiene hasta 2% de carbono y ciertas cantidades de silicio y manganeso y tambin impurezas nocivas: fsforo y azufre, las cuales no se pueden eliminar por completo del metal por los mtodos metalrgicos. Aparte de estas impurezas los aceros pueden contener algunos elementos de aleacin: cromo, nquel, vanadio, titanio y otrosComo se produce el acero.El acero se elabora primordialmente por la transformacin del hierro fundido en forma de arrabio. La tarea de la transformacin del arrabio en acero se reduce a la extraccin de las cantidades sobrantes de carbono, silicio, manganeso y las impurezas nocivas que contiene. Esta tarea se puede llevar a cabo porque el carbono y las otras impurezas, bajo la accin de altas temperaturas, se unen con el oxgeno de un modo mas enrgico que el hierro y pueden extraerse con prdidas insignificantes de hierro. El carbono del arrabio al reaccionar con el oxgeno se transforma en gas monxido de carbono (CO) que se volatiliza.Otras impurezas se transforman en xidos (SiO2, MnO, y P2O5) que tienen una densidad menor que la del metal fundido y por tanto flotan formando la escoria.Para la transformacin del arrabio a acero se utilizan dos mtodos generales;2. El mtodo de los convertidores2.1 El uso de hornos especiales2.2 Los convertidoresLa esencia del mtodo de los convertidores para la obtencin del acero consiste en que a travs del hierro fundido lquido cargado al convertidor, se inyecta aire, que burbujea dentro de la masa fundida y cuyo oxgeno oxida el carbono y otras impurezas.El convertidor (Fig 1) representa un recipiente en forma de pera , soldado con chapas gruesas de acero y revestido interiormente con material refractario. En la parte central del convertidor, exteriormente se hallan dos tetones cilndricos llamados muones que sirven de soporte y permiten girar el convertidor. Uno de los muones es hueco y se une con el tubo conductor de aire. Del mun el aire es conducido por un tubo y por la caja de aire al fondo. En el fondo del convertidor estn las toberas a travs de las cuales el aire se suministra al convertidor a presin. Tambin se utiliza la insuflacin de oxgeno con lo que el proceso se hace mas rpido y eficiente.

Para cargar el convertidor este se hace girar de la posicin vertical a la horizontal, se agrega el arrabio fundido y se regresa el convertidor a su posicin vertical, en ese momento se pone en marcha el soplado. El volumen de metal incorporado constituye de 1/5 a 1/3 del volumen de la altura de la parte casi cilndrica.El calor necesario para calentar el acero hasta las altas temperaturas necesarias se produce a expensas de la oxidacin de las impurezas del arrabio, ya que todas las reacciones de oxidacin generan calor.En dependencia del la composicin del arrabio los convertidores se dividen en dos tipos:2.2.1Convertidor con revestimiento cido: (procedimiento Bessemer) utilizado para los arrabios con una cantidad mnima de fsforo (0.07%) y azufre (0.06%).2.2.2 Convertidor con recubrimiento bsico: (procedimiento Thomas) utilizado para los arrabios con mayor abundancia de fsforo (hasta 2.5%).3. Procedimiento Bessemer.Para el procedimiento Bessemer el convertidor se reviste interiormente de ladrillos refractarios de slice (no menos de 94.5% de SiO2) y arena cuarzosa, los que suelen fundirse a 1710C. Este revestimiento no se corroe por las escorias de carcter cido, por consiguiente en este convertidor solo pueden tratarse arrabios al silicio.El aire que entra en la masa fundida suministra el oxgeno que en primera instancia interacta con el hierro para formar xido ferroso (FeO). Por consiguiente las impurezas comienzan a oxidarse en dos direcciones: por al oxgeno del aire que pasa a travs del metal y por el xido ferroso que se forma y disuelve en el metal fundido.Durante la inyeccin de aire para hacerlo pasar a travs del metal se diferencias tres perodos caractersticos: La oxidacin del hierro, silicio, manganeso y la formacin de la escoria.

La quema del carbono

La desoxidacin o la desoxidacin-carburacin

3.1 Primer perodo:En esta etapa se oxida el hierro, el silicio y el manganeso generando calor por lo que el metal se calienta. Durante este tiempo se forma la escoria. Las reacciones qumicas que se producen son:2Fe+O2 ----->2FeOSi+2FeO---->SiO2+2FeMn+FeO---->MnO+FeA su vez los xidos generados entran en combinacin segn:MnO+SiO2----->MnO.SiO2FeO+SiO2----->FeO.SiO2 y forma la escoria.

Si la cantidad de SiO2 por la oxidacin del silicio contenido en el arrabio no es suficiente, pasa a la escoria la slice del revestimiento del convertidor.Todos estos procesos de oxidacin han calentado el metal y se produce la segunda etapa.Convertidor de aceroFigura 1. Convertidor de acero3.2 Segundo perodoDada la alta temperatura del metal comienza a quemarse el carbono:C+FeO---->CO+FeEste proceso se realiza con absorcin de calor, pero el metal no se enfra porque al mismo tiempo se est oxidando el hierro en el convertidor que suple el calor necesario para mantener la temperatura.El monxido de carbono que se produce, produce una fuerte ebullicin del metal y al salir del convertidor se quema con el aire atmosfrico, formando dixido de carbono, el convertidor genera una llamarada clara. A medida que se consume el carbono, la llama comienza a extinguirse hasta desaparecer por completo, esto indica que el carbono se ha quemado casi en su totalidad y marca el fin de la segunda etapa.3.3 Tercer perodoEn este momento se interrumpe la insuflacin de aire, ya que con su suministro ulterior y con muy poco carbono comenzar a oxidarse el propio hierro a xido frrico con las consiguientes prdidas de metal.

Una vez interrumpido el suministro de aire el convertidor se lleva a la posicin horizontal para realizar la desoxidacin y carburacin del acero. El objetivo de este paso es eliminar el oxgeno disuelto como FeO, como desoxidantes generalmente se utilizan las ferroleaciones y el aluminio puro. Para elevar el contenido de carbono en el acero a los valores deseados se utiliza una fundicin especial.El material terminado se convierte a grandes lingotes para su uso en los laminadores.El acero Bessemer se utiliza en piezas de uso general, varillas para hormign armado, vigas laminadas, hierro comercial para construcciones y similares.Las deficiencias de este mtodo son:La imposibilidad de eliminar del metal el fsforo y el azufreLa elevada prdida de hierro por oxidacin (8-15%)La saturacin del hierro con nitrgeno y xido de hierro que empeoran su calidad.4. Procedimiento ThomasEn este convertidor el interior se reviste de material refractario bsico, ladrillos de magnesita en las paredes y el fondo con una mezcla de brea de carbn mineral y dolomita. Como fundente para la formacin de la escoria se utiliza la cal viva (CaO) con un contenido mnimo de los xidos cidos slice (SiO2) y almina (Al2O3).Surge de la necesidad de tratar las fundiciones con alto contenido de fsforo, obtenidas de menas ferrosas que se encuentran bastante propagadas en la corteza terrestre. A su vez el contenido de slice debe ser muy bajo (menos de 0.5%) para evitar el uso excesivo de fundente neutralizador.El proceso de fundicin en un convertidor Thomas se efecta del modo siguiente: primero se carga el convertidor con la cal, despus se vierte el hierro fundido, se inicia el viento y se gira el convertidor a la posicin vertical.Lo primero que pasa es a oxidacin del hierro segn al reaccin:Fe+O2------>FeOEl xido ferroso formado se disuelve en el metal y oxida el resto de las impurezas Si, Mn, C y el fsforo.Se distinguen tres perodos: Oxidacin del silicio y el manganeso

Combustin intensa del carbono

Oxidacin del fsforo.

4.1 Primer perodoLa oxidacin del silicio produce slice, la slice formada SiO2, se une a la cal (xido de calcio) segn la reaccin:2CaO+SiO2------>(CaO)2.SiO2 y pasa a la escoria.El xido de manganeso (MnO) y una parte del xido ferroso (FeO) tambin pasan a la escoria, en este perodo el metal se calienta dado que las reacciones producen calor y comienza el segundo perodo.4.2 Segundo perodoEl metal se ha calentado suficiente y el carbono comienza a quemarse de manera intensa segn la reaccin:C+FeO------>Fe+COEl bao comienza a ebullir por la produccin del monxido de carbono y el horno genera una llamarada clara por la boca debido a la combustin del CO con el oxgeno del aire de la atmsfera. El contenido de carbono se reduce a un valor mnimo y el metal se enfra con lo que comienza el tercer perodo.4.3 Tercer perodoEn este momento comienza la oxidacin del fsforo y comienza a elevarse de nuevo la temperatura del metal, las reacciones caractersticas de esta etapa son:2P+FeO----->P2O5+5FeP2O5+3FeO---->(FeO)3.P2O5+2Fe(FeO)3.P2O5+4CaO---->(CaO)4.P2O5+3FeEn la oxidacin del fsforo y la subsiguiente reaccin de su xido con otros, se desprende una considerable cantidad de calor y el metal se calienta rpidamente. El fosfato clcico formado pasa a la escoria.Cuando se ha terminado la oxidacin del fsforo y su paso a la escoria, el convertidor se gira a la posicin horizontal, se interrumpe el aire y se descarga la escoria para evitar que el fsforo y el xido ferroso que contiene puedan volver al metal.

Finalmente se desoxida el metal o se desoxida-cementa.En el proceso Thomas se produce cierta extraccin del azufre que pasa a la escoria en forma de sulfuros de manganeso (MnS) y de calcio (CaS).Despus de la desoxidacin el acero se sangra en la cuchara y se cuela en lingoteras para la produccin de lingotes.

El acero producido tiene aplicacin en el laminado de hierro en chapas, alambres e hierro comercial.El mtodo de los convertidores en general, tiene la ventaja de su alto rendimiento, la simplicidad relativa de la instalacin, gastos bsicos bajos y la ausencia del consumo de energa para calentar el metal, pero no resuelve de manera ptima la obtencin de aceros de diferentes calidades, no sirven para tratar todos los tipos de arrabio nacidos de la infinidad de menas disponibles y en ellos solo puede utilizarse de manera limitada la gran cantidad de chatarra disponible en la industria.5. Produccin en hornos.El uso razonable del hierro fundido y la mas completa utilizacin de la chatarra ferrosa, se logra al producir aceros en horno.A diferencia de los convertidores, los hornos de produccin de acero son cmaras revestidas con material refractario donde se vierte arrabio en lingotes o lquido y chatarra ferrosa, junto con otros materiales que sirven de fundentes y aportadores de elementos necesarios para los procesos de oxidacin. Luego el material se calienta por diversos mtodos hasta su fundicin con lo que comienzan los procesos de oxidacin de las impurezas y del propio hierro y se va formando la escoria.En estos hornos no se inyecta aire a la masa de metal fundido como en los convertidores, por el contrario los procesos de oxidacin de las impurezas se realizan al interactuar los componentes de la escoria con el metal fundido de abajo.Para lograr acero lquido dentro del horno se necesita una fuente intensa de calor que interacte con el contenido del horno y pueda fundir el metal. Se distinguen dos tipos generales:Los que usan combustible (hornos Martin).Los que usan electricidad (de arco elctrico y de induccin)6. Hornos de combustible6.1. Hornos Martin.En los hornos Martin se elabora probablemente la mayor parte del acero producido en el mundo. En estos hornos el combustible utilizado puede ser gaseoso, lquido, slido en polvo o sus combinaciones, la principales caractersticas que debe tener el combustible son:Que pueda producir una llama muy caliente, 2000C o ms; ya que el metal fundido al final del proceso tiene una temperatura de cerca de 1650C.Que la llama sea lo mas radiante posible para que transmita calor por radiacin al interior del horno, y as calentar el contenido de manera rpida y homognea, y producir gases de escape mas fros que afecten mnimamente los dispositivos de evacuacin de gases.Que no introduzca elementos nocivos al proceso.El horno Martin (Fig2) se compone de las siguientes partes principales: El espacio activo o de fundicin (5) Conductos para manipular los gases de entrada y salida a ambos lados (3) y (4). Las cmaras regeneradoras de calor con enrejado refractario (1) y (2). Los mecanismos de conmutacin de las cmaras de regeneracin. Los separadores de polvo de los gases finales de escape y la chimenea (no mostrados). Los separadores de escoria (no mostrados)Dentro del espacio activo o de fundicin se pueden distinguir: La bveda (7), la parte superior del horno La solera (6), que es la parte inferior del espacio de fundicin. Las puertas de carga (8). Colocadas en la pared frontal del horno. Los orificios para sangrar el acero (no visibles), colocados en la pared trasera del horno.Si asumimos ahora que el horno Martin mostrado funciona con combustible gaseoso podemos notar que hay cuatro conductos que dan acceso a la zona activa. Por el conducto 4 se insufla aire muy caliente, cuyo calor fue adquirido en el recuperador de la derecha, lo mismo con el conducto 3, pero en este caso se inyecta el gas combustible tambin muy caliente que ha pasado por el correspondiente regenerador. Al juntarse dentro del espacio activo con el aire, el gas se inflama produciendo la llama que calentar el metal contenido en el horno desde su superficie.

6.2. Caractersticas de los Hornos MartinNote que los gases calientes producto de la combustin se retiran del horno por los conductos de la izquierda, estos gases calientan a su paso el enrejado refractario correspondiente a los dos regeneradores de ese lado, cuando los regeneradores de la derecha se han enfriado lo suficiente debido al paso de los gases fros de entrada (aire y combustible) se giran los mecanismos conmutadores y se invierte el proceso. Ahora los regeneradores de la izquierda (muy calientes) calentarn los gases de entrada y los productos de la combustin calentarn los regeneradores de la derecha, obteniendo de esta manera un calentamiento continuo de los gases que entran al horno.

7. Procesos fsico-qumicos del horno Martin.En el trabajo de fundicin del horno Martin, la oxidacin de las impurezas se produce por procesos fsico-qumicos que se desarrollan entre los gases del horno- escoria y entre escoria-metal.Note que el contacto de los gases de la combustin es solo con la capa de escoria, y por ello esta se calienta en primer lugar. Con una capa excesiva de escoria o con escoria de difcil fusin el calentamiento del metal se dificulta. Correspondientemente, las cualidades de la escoria y su cantidad influyen considerablemente sobre la marcha de la fundicin. Lo que obliga a separar de vez en cuando parte de la escoria producida, y a utilizar un fundente adecuado para fundir los xidos y hacerlos flotar en la masa del metal fundido como escoria.Al iniciar la fundicin, y durante la fusin del metal ("bao fro") el primero que se oxida es el Fe y luego este al Si, Mn, y P. Segn las reacciones:Si+2FeO----->2Fe+SiO2Mn+FeO---->Fe+MnO2P+5FeO---->5Fe+2P2O5De estos xidos y por el fundente se forma la escoria, despus por debajo de la capa de la escoria se oxidan el resto de las impurezas.La fuente principal de oxgeno para la oxidacin de las impurezas es el FeO que se encuentra en la escoria. El xido ferroso de la escoria reacciona con el oxgeno de los gases del horno segn la reaccin:6FeO+O2------>2Fe3O4+CalorEsta reaccin genera calor por eso la escoria se puede oxidar activamente a temperaturas del horno relativamente bajas.Los xidos superiores que se forman se difunden a travs de la escoria hacia el metal de abajo y lo oxidan segn la reaccin:Fe+Fe3O4------>4FeOEl xido ferroso regenerado se disuelve en el metal y oxida las impurezas que contiene, La oxidacin del hierro en "bao fro" se efecta de un modo ms enrgico, pero la reduccin del xido ferroso por el carbono presente suele ser mas lenta, ya que esta reaccin consume calor:

FeO+C------>Fe+CO-CalorEsta necesidad energtica del proceso se suple adicionando mas combustible para calentar el metal. Cuando se calienta el metal ("bao caliente") se invierten las actividades, la oxidacin de la escoria suele ser mas lenta, mientras que la reduccin del xido de hierro por el carbono suele ser mas enrgica y el bao puede ebullir debido a la generacin del CO, esto hace que el metal se mueva y se mezcle en el bao favoreciendo su calentamiento homogneo y rpido.De esto se concluye que: 1. Una temperatura baja del bao contribuye a la oxidacin de la escoria y del metal que se encuentra por debajo. 2. Una temperatura alta favorece la obtencin de escoria y metal poco oxidados.En consecuencia manejando la temperatura en el espacio activo del horno se pueden dirigir los procesos de reduccin-oxidacin en su interior y obtener un acero de la cualidades y caractersticas deseadas en cuanto a contenido de impurezas y cantidad de carbono.En los hornos Martin se pueden tratar los desechos slidos de la produccin, la chatarra ferrosa, obtener exactamente una composicin qumica dada del acero, desoxidar bien el metal, obtener simultneamente gran cantidad de metal homogneo e incluso obtener mas cantidad de metal que el vertido originalmente en el horno (hasta 105%), ya que se puede usar parte de mena como aditivo ventajoso al horno, pero paralelamente tambin tiene sus deficiencias, ya que los gases participan en los procesos qumicos, oxidando, simultneamente con las impurezas comunes, a otro elementos de aleacin que hay en el metal (vanadio titanio y otros) y saturando el metal. A consecuencia de esto se dificulta la obtencin de acero aleados.8. Hornos elctricos.Los hornos elctricos para la produccin de acero son de dos tipos principales: Hornos de arco

Hornos de induccin

9. Hornos de arco.La construccin de los hornos de arco voltaico se basa en el calor generado por el arco elctrico, formado entre los electrodos de grafito (o de carbn) y el bao metlico, que producen una temperatura de 3500C o ms.En estos hornos se puede obtener acero de alta calidad, casi desprovistos de impurezas nocivas, con un contenido de carbono muy exacto y con elementos aleantes en proporciones definidas. Es decir acero especiales para altas prestaciones.9.1. PARTES DEL HORNO DE ARCOEl horno (Fig 3) consta de una camisa cilndrica (1) con fondo esfrico (2), recubiertas con materiales refractarios y aisladas trmicamente de tal manera que se forme el espacio activo del horno. La bveda del horno (4) se prepara de manera que sea desamable y est construida de ladrillos refractarios sujetos por una armadura de acero en forma de aro.El horno tiene una puerta de carga y un orificio para sangrar el metal. Est asentado sobre dos soportes en forma de arco, colocados sobre las guas del cimiento que permiten girarlo para la carga y descarga del horno. En la bveda del horno se colocan en orificios elaborados para ello los electrodos (5). Los electrodos durante la fundicin ascienden y descienden con la ayuda de un mecanismo especial.La corriente se suministra de un transformador a los electrodos a travs de cables flexibles y barras de cobre.Para llevar a cabo la fundicin en los hornos de arco, este se alimenta con una mezcla de chatarra, hierro fundido, mena de hierro, fundentes, desoxidantes y ferro aleaciones, que sirven para formar las aleaciones.En la Figura 3 para ilustrar mejor, se ha representado el material dentro del horno de dos formas, la mitad izquierda corresponde al material recin cargado, vea que est slido y en pedazos. Note que hay una separacin entre el material y el electrodo, de forma que salte el arco y se produzca una gran cantidad de calor para fundir el metal. En la parte derecha ya est el metal fundido y el electrodo se ha bajado para reducir el calor producido por el arco y mantener la temperatura dentro del rango necesario.Para la oxidacin de las impurezas, despus de fundida la mezcla inicial, se le agrega al horno la mena. Los xidos de hierro oxidan las impurezas del metal (Si, Mn, P, y C) a consecuencia de lo cual se forma la escoria frrica que contiene (FeO)3.P2O5. Esta escoria sustrae fsforo del metal. Para formar un compuesto mas estable se agrega a la escoria cal recin calcinada de forma que se forme una sal fsforo-clcica que se retiene en la escoria. Esta reaccin tiene xito ya que la temperatura del metal no es muy elevada, pero es una reaccin exotrmica que calienta el bao y durante esta etapa es usual que comience a oxidarse el carbono y el bao entre en ebullicin. En ese momento se retira la escoria fosfrica.Si se ha quemado mucho carbono, y este, en el metal, est por debajo del nivel requerido se cargan al horno portadores de carbono tales como coque o arrabio de bajo contenido de impurezas nocivas.9.2. Liberacin de gases de arcoMas tarde, y en dependencia de los requerimientos del acero pueden cargarse al horno nuevos fundentes y desoxidantes para retirar el azufre, agregar los elementos aleantes requeridos y se hace una ltima desoxidacin con aluminio puro.En algunos casos se introduce al espacio activo del horno oxgeno, que favorece la oxidacin de las impurezas y reduce el consumo energtico.10. Hornos de induccinEstos hornos se basan en el calor generado por elevadsimas corriente que se generan en la masa del metal. Estas corriente son inducidas por una bobina que rodea al crisol donde est el metal, y por la cual se hace circular corriente alterna de alta frecuencia. En esencia el horno recrea un transformador en el que el metal es el bobinado secundario en corto circuito.En estos hornos el calor se genera en el metal y se trasmite a la escoria, por lo que la temperatura media de esta es menor que la del metal. Por eso no se efectan las reacciones activas de intercambio entre la escoria y el metal, y por consecuencia, es imposible sustraer del metal las impurezas nocivas (fsforo y azufre).La fundicin se hace rpidamente y antes de terminar se introducen al horno los desoxidantes y si es necesario las adiciones de aleacin.10.1. Las ventajas de este mtodo Es que en l se puede calentar el metal a temperaturas muy altas y sin grandes dificultades hacer la fundicin al vaco, por eso, adems de producir aceros normales, se pueden producir aceros especiales como los inoxidables, los termorresistentes y otros de destinacin muy especial.

11. CONVERTIDOR LDEl proceso de oxgeno bsico L-D (BOS, BOF, Linz-Donawitz-Verfahren, LD-convertidor) es un mtodo de producir acero en el cual el hierro fundido rico en carbono se transforma enacero.ElprocesoesunamejorasobreelprocesodeBessemerhistricamenteimportante. El convertidor L-D es conocido por los topnimos austriacos11.1.ProcesohistricoTrasla segunda guerra mundial seiniciaronexperimentosen varios pases conoxgeno puro en lugar de aire para los procesos de refinado del acero. El xito se logr en Austria en 1948, cuando una fbrica de acero situada cerca de la ciudad de Linz y de Donawitz desarroll el proceso del oxgeno bsico o L-D. El primer proceso de acera de oxgeno bsico era el proceso de LD desarrollado en 1952 por AG voestalpine en Linz, (1952) Austria. Algunas compaas de acera principales en los EE.UU. no se convirtieron a este proceso durante dcadas, con el ltimo convertidor Bessemer a n operando comercialmente en 1968. El proceso de LD sustituy tanto el proceso de Siemens-Martin antes comn, tambin conocido como el proceso de hogar abierto, como el proceso de Bessemer.Actualmente es el procedimiento ms empleado en todo el mundo.11.2. Aceracin:ConvertidorLDEnlaacera seconvierteelarrabio enacero, mediante unaseriedeprocesos que cumplen la funcin de calentar y ajustar la composicin de los elementos que contiene. La aceracin en el proceso LD, se basa en la reaccin exotrmica que produce la inyeccin de oxgeno sobre elementos del arrabio lquido a alta temperatura, tales como Silicio, Carbono, etc. Al reducirse el porcentaje de estos elementos convertimos al arrabio en acero.Sopladura del convertidor y agregado de ferroaleaciones.11.3. Procesoenel convertidor LDCuando el vagn temo llega a la estacin de vuelco, descarga el arrabio lquido en unrecipientellamadocucharadecolada.Luego,lacucharapasaalaestacindedesulfurado en donde se le extrae el azufre que es un elemento que perjudica las propiedades del acero. De la estacin de desulfurado la cuchara se vuelca dentro del convertidor, que es basculante, es decir se puede inclinar para los costados, previoingresodechatarraqueseingresaconanterioridadalarrabioparaprotegerlosrefractarios del convertidor y para evitar que se generen reacciones violentas que pueden despedir arrabio y escoria. Se cargan con chatarra y arrabio y luego se agregan fundentes (cales) para lograr una escoria metalrgicamente activa y captar azufre y dems impurezas del bao. El proceso en Convertidor se inicia cuando se introduce una lanza de inyeccin de oxgeno por la boca del convertidor. La lanza es un tubo de 21 metros de largo y 30 cm. de dimetro con la cabeza de cobre de alta pureza.El convertidor utiliza el oxgeno para oxidar los constituyentes del arrabio no deseados en el acero, como son el Carbono, el Silicio, el fsforo, etc.; mientras que para eliminar el azufre, se generan escorias metalrgicamente activas mediante la adicin de fundentes (presencia de xidos de calcio y magnesio).Esas oxidaciones son reacciones qumicas que elevan la temperatura del bao lquido.Para regular ese calor que se libera en elbao, se carga alrededor de un20% de chatarra slida, que se funde en el bao lquido. El nivel de carbono baja desde el 4/4,6%hasta valores inferiores al 1%.El proceso dura entre 40 y 45minutos pero el de soplado alrededor de 18 minutos.Una vez que se termina el soplado, se vuelca en un pote la primera capa sobrenadante que es de escoria.Despus que elconvertidor volc la escoria, vuelcahacia el otro lado(por un orificio pequeo) el acero a una cuchara, la cual se enviar hacia la estacin de afino, en donde se ajustarn las composiciones del acero para que rena las propiedades deseadas.11.4. MtodosUn crisol BOS tpico sostiene aproximadamente 500 toneladas de acero. El crisol estrecubiertoconladrillosrefractariosresistentesalcalorquepuedenresistirlaalta temperatura del metal fundido. El proceso de acera de oxgeno bsico es como sigue:El hierro fundido de un alto horno es vertido en un contenedor refractario-rayado grande llamado un cucharn.El metal en el cucharn es enviado directamente para la acera de oxgeno bsica a una etapa de pre tratamiento. El pre tratamiento del metal de alto horno es usado para reducir la carga de refinado de azufre, silicio, y fsforo. En el pre-tratamiento de desulfuracin, una lanza es introducida en el hierro fundido en el cucharn y varioscientosdekilogramosdemagnesiopulverizadosonaadidos.Lasimpurezasdeazufre son reducidas al sulfuro de magnesio en una reaccin exotrmica violenta. El sulfuro es sacado del crisol en forma de escoria. El pre tratamiento similar es posible para de siliconisacin y de fosforilacin que usa la escala de molino (xido de hierro) y la cal como reactivo. La decisin de pre tratar depende de la calidad del metal de alto horno y la calidad final requerida del acero BOS.El relleno del horno con los ingredientes es llamado culpando.

11.5. El proceso de BOS es autogenerado:Laenergatrmicarequeridaesproducidaduranteelproceso.Manteniendo el equilibrio de precio apropiado, la proporcin de hot metal para desechar, es por lo tanto muy importante. El recipiente BOS es un quinto lleno de la pizca de acero. El hierro fundido de la cucharn es aadido como requerido por el equilibrio de precio. Una qumica tpica de hot metal cobrado en el contenedor BOS es: el 4 % C, 0.2-0.8%Si,0.08 %-0.18%P, y 0.01-0.04%S.El recipiente es puesto entonces derecho y una lanza refrescada por agua es bajada abajo en ello. La lanza hace volar el oxgeno puro del 99 % en el acero e hierro, haciendo la temperatura elevarse a aproximadamente 1700C. Este derrite la pizca, baja el contenido de carbn del hierro fundido y las ayudas quitan elementos qumicos no deseados.

11.5. El proceso de la acera LD tiene tres fases:1.-Fase de carga: Se coloca el convertidor en posicin de carga y por la boca del mismo se introduce la chatarra (20% de la carga total) y el arrabio lquido caliente, procedente del horno alto. Terminada la carga se coloca el convertidor vertical y de introduce la lanza de oxgeno.2.-Fase de soplado y afino: Se insufla oxgeno puro a presin (entre 10 y 14 atmsferas) inicindose las reacciones de oxidacin. El oxgeno reacciona con el metal, lo que da lugar a una rpida elevacin de temperatura (puede alcanzar entre 2.500 C y 3.500 C) lo que facilita las reacciones de afino.3.-Fase de colada: Terminado el afino se corta la entrada de oxgeno, se espera unos minutos para que se homogeneice y se gira el convertidor, de forma que caiga el acero sobre la cuchara.La duracin completa de la operacin de un convertidor de 150 toneladas, puede oscilar entre 40 y 55 minutos

12. Bibliografa

Tomo ll Elaboracion de los MetalesC.CHAUSSIN G. HILLY CAPITULO 9 PROCEDIMIENTOS DE FABRICACION DEL ACEROBiblioteca Jose Pardo Siderurgia Industrial Fabricacin de Acero.

Ediciones URMO.

1Hornos Industriales