FABRICACIÓ

DEL

ACER

3.r. ESO B

INTRODUCCIÓ

Tecnologia relacionada amb la producció del ferro.

A vegades, la diferencia entre les distintes classes de ferro i acer resulten confuses per la forma empleada.

HISTORIA

No es coneix amb exactitud la data en la qual es va descobrir la tècnica de ferro. Els primers que descobriren el ferro varen ser els egipcis datant el any 3000 avanç de Crist. El grecs ja coneixien aquesta tècnica.

Els primers artesans de ferro es classificarien en la actualitat con a ferro forjat. Per a produir les aleacions s'escalfava una massa de ferro i carbó vegetal en un forn, el ferro es quedava com una massa esponjosa, aquesta esponja de ferro es retirava mentre encara incandescent i es colpejava amb un pesat martell per a consolidar el ferro en ocasions esta tècnica de fabricació produïa accidentalment autèntic acer en lloc de ferro forjat.

Després del segle XIV augmentà el tamany dels forns utilitzats per a la fundició. En aquestos forns de major tamany es reduïa el mineral de la part superior del forn es reduïa a ferro metílic i a continuació absorbia carboni con a resultat del gasos que l'atrafegaven. El producte de aquestos forns s'anomenava arrabio.

La producció moderna del acer empra alts forns que son models perfeccionats dels utilitzar antigament. El procés de refinat de l'arrabio mitjançant sortidors d'aire els deu al inventor britànic Henry Bessemer, que en 1.855 desenvolupà el forn convertidor que porta el seu nom.

PRODUCCIÓ DE L´ARRABIO

ALT FORN

El material bàsic per a fabricar arrabio son mineral de ferro, coque i caliza. El coc es crema con a combustible i la caliza de carrega del forn s'utilitza con a font addicional de monoxit de carboni i con substància ponent.

Un alt forn típic esta format d'una càpsula cilíndrica de acer forrada amb material no metílic i resistent al calor, el diàmetre de la càpsula disminuís cap a dalt i cap a baix. La part inferior del forn esta dotada de varies abertures tubulars per on es força el pas del aire .

El alts forns funcionen de forma continua. El aire inflat en l'alt forn es precalenta a una temperatura comprimida entre els 550 i els 900 ºC.

Després de la II Guerra Mundial es va introduir un important avanç en la tecnologia dels alts forns, el fluxe del gas dels respiradors del forn es possible augmentar la pressió del interior del forn asta 1.7 atmosferes o mes.

El procés de sangrat consisteix en retirar a cops un tapo de fang del orifici de ferro prop del fons del forn i deixar que el metall fundit surti per un canal cobert de fang i caiga a un depòsit metílic folrat de rajoles.

Els alts forns moderns funcionen en combinació un forns bàsic de oxigen i de vegades amb forns de grisol obert.

PROCÉS DE CRISOL OBERT

Qualsevol procés de producció del acer a partir de arrabio consisteix en cremar el excés de carboni i altres impureses presentes al ferro. Per a superar la dificultat de desenvolupament el forn de crisol obert, que funciona a altes temperatures gràcies al precalentat regeneratiu del combustible gasos i el aire empleat per a la combustió.

Des de el punt de vista químic l'acció del forn de crisol obert consisteix en reduir per oxidació el contingut de carboni i el.liminar impureses.

PROCESSOS BÀSIC DEL OXIGEN

El procés mes antic per a fabricar acer en grans quantitats es el procés Bessemer que empleat un forn de gran altura en forma de pera. Al fer passar gran quantitats de aire a traves del metall fundit el oxigen del aire es combinava químicament amb les impureses i les el.liminava.

PROCESSOS D'ACABAT

LAMINA EN CALENT I COLADA CONTINUA

LINGOT AL ROIG VIU

L'acer es ven en una gran varietat de formes i tamanys. Aquestes formes s'obtenen en les instal·lacions siderúrgiques modelant lingots calents o d'algun altra manera. L'acabat de l'acer millora també la seva qualitat al refinar la seva estructura cristal·lina i augmentar la seva resistència .

El mètode principal de treballar l'acer es coneix laminat en calent, en aquest procés el lingot colat es calfa al roig viu en un forn que s'anomena forns de termodifusió i a continuació es fa passar entre una sèrie de rodes metàl·liques colocades a pars que el xafen fins a donar-li la forma i tamany desitjats,

El primer par de rodes es coneix com a tren de debast .

Els processos moderns de fabricació requereixen gran quantitat de xapa d'acer prima

TUBS

Els tubs mes barats es formen doblant una tira plana d'acer calent en forma cilíndrica i soldant les vores per a tancar el tub. Als tubs mes xicotets lesa vores de la tira solen sobreposar i es passen entre un parell de rodes corbats segons el diàmetre extern del tub.

FERRO FORJAT

El proses antic de per a fabricar la aleació resistent es diferencia amb claredat d'altres formes de fabricació d'acer.

L'acer ja no es fabrica amb fins comercials, degut a que es pot substituir en casi totes les aplicacions per acer de baix contingut en carboni, amb menor cost de producció i qualitat mes uniforme.

El forn de pudelització emprat en el procés antic te un sostre de poca altura i un crisol còncau en el que es col.loca el metall en brut, separat per una paret de la cambra de combustió on es crema carbó bituminos. L flama de la cambra de combustió ascendís per damunt de la paret. Quan el forn ha adquirit un calor moderat, l'operari que maneja el forn recrubis el crisol i les parets amb una pasta d'oxit de ferro. A continuació, el forn es carrega amb uns 150 kg. D'arribio i es tanca la porta. Al cap d'uns 30 minuts l'arrabio s'ha fundit, i l'operari anyades a la cambra mes oxit de ferro, mesclant-l'ho amb el ferro amb una barra de ferro corbada. El silici i la major part del magnesi continguts en el ferro s'oxiden i s'elimina part de sofre i del fòsfor. A continuació s'eleva un poc la temperatura del forn. Segons es desprèn gas l'escòria augmenta de volum i el nivell de la carrega puja, al cremar-se el carboni, la temperatura de fusió augmenta i la carrega es torna cada vegada mes pastosa i torna al seu nivell anterior. A medida que se incrementa la puresa del ferro, l'operari mou la carrega amb la barra per a garantir una composició informe i cocció adequada de les partícules. La massa resultant, pastosa i esponjosa en trossos o voles de un 80 o 90 kg.. Les voles es retiren del forn amb unes tenaces i es col·loquen directament en una pressa que expulsa la major part d'escòria de silici mesclat i es solda entre si el grans de ferro pur. A continuació es talla el ferro en peses planes que fiquen una sobre l'altra, es calenta fins a la temperatura de soldadura i es lamina per a formar una sola pesa

TRACTAMENT TÈCNIC DE L'ACER

El procés bàsic per endurir l'acer mitjançant tractament tèrmic consisteix en escalfar el metall fins a una temperatura generalment entre 750-850º© i després gelar-lo amb rapidesa submergint-lo en aigua o oli.

L'objectiu fundamental del procés de tractament tèrmic es controlar la quantitat, tamany, forma i distribució de les partícules de cementita contenies en la ferrat, que a la seva vegada determina les propietats físiques de l'acer.

BIBLIOGRAFIA

Aquesta informació l'atreta de l'enciclopèdia Encarta i d'Internet.