Reacciones de Alta Temperatura

Profesores y tecnólogos

Ing. Oscar Lingiardi | Ing. Atilio Grazziutti | Dr. Ing. Carlos Cicutti | Ing. Luis A Ferro | Ing. Jorgelina Pérez

Objetivos

- Conocer las características y detalles del proceso de reducción directa, principales sistemas, y equipos, reacciones de reducción, carburización y reformado, identificar las principales materias primas y características del hierro esponja.
- Reconocer las principales materias primas, su caracterización y uso para la obtención de arrabio y hierro esponja.
- Brindar una descripción detallada de las reacciones químicas que dan soporte al proceso de Aceración Primaria en un Convertidor y el un Horno Eléctrico.
- Brindar una descripción detallada de las reacciones químicas que dan soporte al proceso de Metalurgia Secundaria y Colada Continua.
- Conocer los métodos de caracterización y fundamentos para la producción de aceros limpios.


Temario

Clase 1. Reducción Directa

- Descripción del Proceso de Reducción Directa. Principales tecnologías. Materias primas: Mineral de Hierro, pellets y Lumps, Gas Natural. Productos: Hierro Esponja, Briquetas. Calidad, propiedades y caracterización. Propiedades mecánicas. Grado de metalización.
- Horno Reductor: características, diseño, parámetros y dimensiones. Reacciones de reducción y carburización, termodinámica y cinética. Sistema y mecanismo de control. Parámetros y performance de un horno reductor de alta eficiencia. Termografía. Problemas de Clusterización.
- Reformador: características y diseño. Tubos de reformado y catalizadores. Reacciones de reformado del gas natural y deposición de carbono. Calor de reacción, entalpía y velocidad de reacción. Balances de masa y energía.
- Sistema de Control – Automatización del proceso, lazos de control automático. Integración del Proceso, reducción y reformado, sistema de control de los circuitos de gas de proceso y Enfriamiento. Evolución de la capacidad de una planta.
- Mineral de hierro: definición, Productores mundiales, Clasificación, Beneficiamiento. Pelletizado. Caracterización de las materias primas ferrosas. Toma de muestras. Toma de muestra. Ensayos físicos, químicos y metalúrgicos.
- Hierro esponja: determinación de la metalización y el carbono. Operación de secado y ensayo de reactividad.

Clase 2: Alto Horno

Materias Primas para AH.
- Análisis químico.
- Propiedades Metalúrgicas Punto de ablandamiento y fusión.
- Permeabilidad al flujo gaseoso.
- Distribución granulométrica.


Producción de coque.
- Conformación de mezclas de carbones.
- Proceso de coquización.
- Requerimientos de coque para AH.


Proceso de Producción de Arrabio.
- Reacciones en el AH.
- Reducción directa e indirecta.
- Combustibles para AH.
- Arrabio y Escoria.



Clase 3 y 4: Aceración primaria

- Descripción general del proceso de elaboración del acero. Etapas. Operaciones.
- Aceración en el convertidor. Descripción del proceso
- Elaboración en el Horno Eléctrico. Operaciones, equipos
- Reacción C-O. Equilibrio.
- Defosforación
- Formación de la escoria. Composiciones, propiedades.
- Espumado de la escoria: casos en BOF y EAF.



Clases 5 y 6: Metalurgia Secundaria

- Descripción general del proceso, etapas y equipos usados.
- Desoxidación.
- Desulfuración.
- Rol de las escorias: composiciones, propiedades.
- Tratamiento con vacío: principios y equipos.
- Remoción de gases (N, H) y decarburación.
- Reacciones metal-escoria: reoxidación, pick up de H, etc.
- Tratamiento con calcio.



Clases 7 y 8: Colada continua

- Descripción general del proceso. Equipos, funciones.
- El repartidor: diseños, reacciones.
- Transferencia de calor en colada continua.
- Estructuras de solidificación en los productos de colada continua. Influencia. Variables de proceso.
- El problema de los aceros peritécticos.
- Defectos en los productos de colada continua: formación de grietas, precipitados, poros, etc.
- Macrosegregación y porosidad central: rol de las variables de proceso.



Clase 9 y 10: Fundamentos en la producción de aceros limpios

- Requerimientos de limpieza inclusionaria en los aceros.
- Efectos en las propiedades y en el servicio de los materiales.
- Clasificación de las inclusiones: tamaño, composición, forma.
- Métodos de medición: metalográficos, Oxígeno total, SEM-EDS, otros métodos.
- Formación y eliminación de las inclusiones.
- Prácticas de elaboración aplicadas a los aceros limpios.



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