Metalurgia

Cuando se habla de Metalurgia secundaria se hace referencia a: A todos los procesos encaminados a ajustar los elementos de aleación del acero. Conjunto de operaciones encaminadas a transformar el hierro líquido procedente del convertidor o horno eléctrico en un líquido de composición y temperaturas calibradas. Al conjunto de operaciones encaminadas a obtener el lingote de acero a partir del hierro líquido del convertidor o horno eléctrico.

Si se observa la gráfica que nos indica como varía el contenido de impurezas en el arrabio durante las reacciones en el convertidor: En la segunda etapa se produce el encendido del baño en primer lugar. En la primera etapa de descarburación oxidante se afina el C, Mn y P. Ninguna de las anteriores.

Cuando hablamos de las formas de producción del Hierro, es correcto indicar: Más del 60% del hierro se obtiene mediante la llamada acería eléctrica. Mediante la siderurgia integral se obtiene el acero a partir del mineral de hierro, mediante la secuencia procesado en alto horno, convertidor y metalurgia secundaria. La Acería Martin-Siemen, aunque está en desuso en las zonas donde aparece la siderurgia avanzada, sigue siendo por la que produce la mayor parte del hierro obtenido.

El carbón utilizado como materia prima para la fabricación de coque: Debe contener altos contenidos de Azufre y fósforo. Proporciona el soporte mecánico a la carga, pero no el energético por lo que es necesario el aporte de fuel. Son principalmente la hulla y otros carbones bituminosos.

Respecto a las diferencias entre el proceso Bessemer y Thomas es correcto indicar: Mientras que el primero es un proceso básico el segundo es ácido. El primero de ellos obtiene un acero de mayor calidad. El segundo añade cal a la carga y precisa un aporte energético adicional.

Al comparar la obtención de arrabio en el alto horno con la obtención en el horno eléctrico se puede afirmar: El horno eléctrico no puede competir con el alto horno en la obtención de ferroaleaciones. Mientras que la energía es suministrada en el alto horno por el coque, en el horno eléctrico es suministrada eléctricamente. Que ambas tecnologías para la obtención del arrabio no pueden ser comparadas.

Esta materia prima utilizada en la metalurgia del hierro se usa como desoxidarte, desulfurante entre otros usos: Ferroaleaciones. Coque. Sínter.

Mediante procesos de vacío se consigue: Disminuir solo el contenido de H. Disminuir el contenido de gases de N, H y O. Disminuir el contenido de azufre principalmente.

Para la desulfuración del acero es necesario: Se realiza mediante elementos de alta afinidad con el Carbono. Que el hierro líquido este parcialmente oxidado. Una alta basicidad de la escoria para una buena eliminación del S.

Respecto a la desgasificación del acero es correcto: En la desgasificación durante la colada el movimiento ascendente de la cuchara fuerza al metal a entrar en la cámara de vacío donde se desgasifica. Son tratamientos de vacío, por los que se controlan los gases disueltos en el producto terminado. Ninguna de las anteriores es correcta.

La sobrecoquización del coque siderúrgico aumenta la reactivada en la zona de reserva química del alto horno. Verdadero. Falso.

La producción del acero mediante proceso Bessemer: Transforma el arrabio en acero con bajos contenidos de S, N y P. Se descubre cuando por aplicación de aire caliente al arrabio se observa que se remueve rápidamente el Si y que el calor liberado por la oxidación de las impurezas es el necesario para la obtención del acero. En este proceso primero se oxida el carbono y después el Mn y Si.

Cuando se habla del proceso de reducción de Fastmet no se cumple: Los finos del material de hierro se introducen de forma directa al horno. Utiliza un horno RHF (Rotary Hearth Furnace). El producto final obtenido es altamente metalizado.

Cuando hablamos de las formas de producción del Hierro, es correcto indicar: Más del 60% del hierro se obtiene mediante la llamada acería eléctrica. Mediante la siderurgia integral se obtiene el acero a partir del mineral de hierro, mediante la secuencia procesado en alto horno, convertidor y metalurgia secundaria. La Acería Martin-Siemen, aunque está en desuso en las zonas donde aparece la siderurgia avanzada, sigue siendo por la que produce la mayor parte del hierro obtenido.

Respecto a los convertidores usados actualmente para el afino del arrabio es correcto indicar: Combinan la inyección de oxígeno por lanzas, con gases soplados por fondo. El BOF que usa solo soplado por fondo es capaz de procesar mas chatarra. Los gases soplados por las toperas son reductores nunca oxidantes.

El hierro colado o arrabio contiene: Altas cantidades de C, impurezas como S y P, y FeO. Altas cantidades de C, impurezas como S y P, pero libre de FeO. Bajas cantidades de C, impurezas como S y P, pero libre de FeO.

El proceso HyL de reducción de Fe: Convierte mineral de Fe en Fe altamente metalizado por gas reductor frio. No existen variantes del horno viables. Utiliza gas reductor producido en un reformador externo de vapor.

Respecto a los procesos de vacío utilizados en la descalificación es incorrecto: Se realiza en lingoteras en cámaras de vacío si se produce durante el colado. Las tecnologías actuales permiten procesar altas cantidades de acero. En el de aspiración intermitente HD se inyecta argón.

Es incorrecto indicar respecto a los materiales con contenidos superiores a 4% Fe y con contenidos superiores de otros elementos, utilizados en la producción del acero: Se denominan ferroaleaciones. Se suelen usar como desoxidantes o desulfurantes. Son productos de desecho de la planta siderúrgica que se utilizan como carga retroalimentada al alto horno.

En el proceso Finmet se cumple: Es un proceso en lecho fluidificado a partir de fino mineral de Fe. El producto obtenido está altamente metalizado pero rico en S. El gas utilizado es monóxido de carbono.

En los procesos Midrex se cumple: Solo es factible para el proceso HBI. El más usual utiliza gas sintetizado a partir de gas limpio de coquización. Se puede emplear tanto para la DRI como la HBI.

Respecto a la escoria es incorrecto indicar: Recoge durante la fusión y el afino las impurezas procedentes de la chatarra del hierro. Al añadir escorificantes y fundentes se produce menor cantidad pero más rica en hierro. Uno de los fundentes de mayor uso para la formación de la escoria en convertidor y en el horno eléctrico es Espato de flúor.

Es incorrecto indicar respecto a los materiales base hierro desechables utilizados en la producción del hierro: Se denominan ferroaleaciones. En función de su procedencia podemos distinguir entre la chatarra reciclada, chatarra de transformación y chatarra de recuperación. Su calidad depende de la facilidad de su carga en el horno, de su comportamiento en la fusión y de su composición.

La esponja de hierro obtenida por reducción en estado sólido a partir del mineral de hierro: Presenta baja reactividad con el aire por lo que se transporta con facilidad. Fueron los primeros prerreducidos obtenidos. Solo la obtenida por el proceso Direct Reduction Iron, puede ser transportada con facilidad por su baja reactividad.

Es correcto indicar respecto a la sinterización: Es un proceso de aglomeración térmica aplicado a una mezcla de finos de mineral de hierro, productos siderúrgicos reciclados, escorificantes y combustibles sólidos. Es un proceso de aglomeración de productos férricos mediante interdifusión en fase sólida. Las dos anteriores son correctas.

Para la determinación del comportamiento del sinter durante el proceso de reducción es importante conocer que en la cinética del proceso es incorrecto afirmar: Los perfiles del gas reductor sobre las partículas de sinter determinan la cantidad de fase transformada y las velocidades de reacción en cada caso. La velocidad de la reducción del sinter depende de la velocidad de la reacción química controlante del proceso. Si la velocidad del proceso es controlada por la velocidad del transporte difusional a través a través del sinter, se produce mayor cantidad de fase transformada.

Para determinar las características de sinter se recurre a: Ensayos de resistencia mecánica en frío, análisis de degradación después de una reducción parcial y ensayos para la determinación de la reductibilidad. Sólo son necesarios ensayos de resistencia mecánica en frío y de reductibilidad. Estudio de las curvas de pérdida de masa frente a tiempo.

Es correcto indicar respecto al coque siderúrgico: Sólido poroso obtenido por destilación de productos de carbón bituminoso de llama larga. Su obtención se realiza en baterías de cok, constituidas por: cámaras de coquización, cámaras de combustión y sistemas de depuración del gas de las baterías. Su proceso de obtención termina cuando la temperatura del gas de la cámara de coquización comienza a descender.

Es correcto indicar respecto a los RDI: Hacen referencia a todos los procesos de reducción del Fe, que conlleva la obtención de la esponja de hierro por reducción y la posterior estabilización de la misma por compactación. todos utilizan gas natural o carbón gasificado con agentes de reducción. los mecanismos de reducción de la carga férrica que tiene lugar son, reducción directa con carbón o cok y reducción indirecta con gas.

El incorrecto indicar respecto al proceso Midrex: Es la alternativa comercial más importante para la reducción directa. Es un proceso de producción de HDI a partir de finos de mineral de Fe con tamaños inferiores a 125 micras. Puede adecuarse al procesado de cargas férricas de distinta composición.

Durante la producción del Hierro en el alto horno es correcto decir. La optimización se alcanza aplicando las temperaturas más altas posibles compatibles con las termodinámicas del proceso de reducción. Se elimina el oxígeno asociado al mineral, que se fija al carbono bajo la forma de CO/CO2. La fusión de la carga se produce en la zona alta del horno.

Es incorrecto indicar respecto a la distribución de temperaturas en el alto horno: Se producen grandes segregaciones térmicas si se usan cargas férricas pretratadas. Las temperaturas disminuyen de centro a las paredes como consecuencia de la refrigeración de las mismas. En la sección horizontal el gradiente térmico viene determinado por la segregación de la carga del horno en diferentes granulometrías.

En relación a los prerreducidos, una de las siguientes afirmaciones es correcta: Se utiliza principalmente para el alto horno. Se producen mediante procesos de reducción en fase sólida de mineral de hierro con gases reductores. La producción mediante el proceso DHI, produce una esponja de hierro estable y compacta.

Es incorrecto indicar en la producción de acero mediante el proceso Thomas: En él se forma una escoria rica en CaO, con el fin de poder eliminar el P por la formación de fosfato cálcico. Se usa principalmente para la obtención de acero de altos contenidos en C. El convertidor se carga con CaO, junto con el arrabio básico y que contiene fósforo.

En los convertidores mixtos es correcto indicar: Presentan el inconveniente de presentar una distribución de temperaturas más heterogénea lo que produce desbordamientos de escoria. En él se combina la inyección de oxígeno mediante lanza, con el aporte de gases oxidantes, descarburantes, nitrurantes o reductores. Comparados con los convertidores BOF, presentan un mayor número de toberas y admiten menor carga de chatarra.

En el convertidor Martin-Siemens se cumple: Que la calidad obtenida del acero es menor que las obtenidas en los convertidores Bessemer. Primero se oxida el Si y Mn que se van a la escoria y después el C. El suministro del oxígeno se produce a través de la interfase metal escoria por lo que se necesita muy poca superficie de contacto y poco tiempo de residencia en el horno en comparación con el Bessemer.

Es correcto indicar respecto a la acería eléctrica: Para obtener aceros aleados y especiales es necesario aumentar la actividad del oxígeno y disminuir la temperatura. Se usan arcos de alta corriente eléctrica para fundir la chatarra de acero. Su evolución ha sido hacia tecnologías que aunque no reduzcan el consumo de energía, si producen una mejora en la calidad del acero.

Cuando se habla de Metalurgia secundaria se hace referencia a: Al conjunto de operaciones encaminadas a obtener el lingote de acero a partir del hierro líquido del convertidor o horno eléctrico. Conjunto de operaciones encaminadas a transformar el hierro líquido procedente del convertidor o horno eléctrico en un líquido de composición y temperaturas calibradas. A todos los procesos encaminados a ajustar los elementos de aleación del acero.

Cuando se habla de Desoxidación del acero es correcto indicar: El acero efervescente es un producto poroso, consecuencia del gas atrapado, sin rechupe. Proceso basado en el aumento de la solubilidad de los gases en el acero al disminuir la presión y la temperatura. Los desoxidantes de mayor uso son el Mn y Si.

Es correcto indicar cuando hablamos del uso de cobre: Su consumo aumenta considerablemente en el siglo XIX y XX como consecuencia el aumento del mismo para conducciones eléctricas. El uso del cobre nativo es relativamente reciente por encontrarse normalmente aleado. Su uso es restringido en conducciones debido al mal comportamiento a corrosión.

Si se hace referencia a las propiedades que presenta el cobre y sus aleaciones es correcto: El comportamiento mecánico y la resistencia a la corrosión son independientes de los defectos cristalinos. Su conductividad eléctrica es la más alta después de la Ag. El Cu de alta pureza es muy dúctil y buena trabajabilidad en caliente.

Los principales minerales de cobre son: Óxidos. Sulfuros. Silicatos.

Es correcto indicar respecto a las aplicaciones del Cu de alta pureza: Más del 90% se usa en aplicaciones eléctricas por su alta conductividad. Solo en vasijas y tuberías de intercambio térmico de alta conductividad se usa más del 50%. El 30% se usa en aleaciones.

En la producción del Cu vía pirometalurgica es correcto indicar: Es necesario la tostación, antes de la lixiviación de menas sulfuradas pobres. El material concentrado por flotación, y sometido a un ajuste de azufre, se somete a una fusión para mata, con una conversión posterior, para finalmente ser afinado térmica y electrolíticamente para obtener la calidad adecuada. Sólo es viable la obtención del cobre por esta vía cuando se parte de minerales sulfurados de alta ley.

Es correcto indicar respecto al proceso de tostación del procesado del cobre: En la extracción hidrometalúrgica, la tostación forma compuestos que pueden lixiviarse total o diferencialmente. En la vía pirometalúrgica su finalidad es disminuir el contenido Si y P difícil de eliminar con posterioridad. El proceso tiene lugar mediante aporte de calor al ser las reacciones de quemado de sulfuros metálicos con el oxígeno del aire reacciones endotérmicas.

En la fusión por mata es correcto indicar: La fusión de concentrados de sulfuros, oxidados parcialmente producen dos fases insolubles: mata y escoria. La escoria se forma por la reacción del óxido de cobre con la sílice, por lo que gran cantidad del cobre se va en ella. Durante la fusión la mayor parte de los metales preciosos disueltos en los sulfuros pasan en su totalidad a la escoria por lo que deben ser recuperados con posterioridad.

En la fusión en hornos de reverbero es correcto: La concentración del SO2 en los gases de salida es superior al 6% lo que lo hace acto para el envío a la fábricas de ácido. La forma paralepípedica del horno con el techo abombado favorece la reflexión de la radiación que ayuda a la fusión. El proceso es el de menor coste energético respecto al producido en otros hornos.

En el horno eléctrico se cumple: El espesor de la escoria es muy inferior al de la mata. El poco gas que se genera hace que presente una alta concentración de SO2. Producen escoria de alto contenido en Cu.

Es correcto indicar respecto a la fusión instantánea flash: La combustión del aire enriquecido en oxígeno y precalentado proporciona la energía para la fusión, pero no para mantener el baño fundido para la sedimentación. La fusión es lenta aunque más rápida que en el resto de hornos. Produce una escoria con muy bajos contenidos en Cu por lo que puede ser desechada.

El horno flash usado en el proceso INCO presenta: Una torre circular donde se produce la tostación parcial y fusión del concentrado seco. Una salida central para los gases. Un quemador ciclónico en la primera mitad.

En el convertidor se produce: El afino de Ni y el Co. El afino del S y Fe, y algunos metales. La formación de la mata y la escoria a partir de los concentrados.

En las operaciones secundarias de la metalurgia del acero es correcto: La desgasificación en cuchara se realiza en cámaras de vacío para provocar el aumento de la disolución de los gases. La desulfuración hace referencia a la eliminación del S en el hierro líquido. Las operaciones de calmado se realizan después de colado de acero.

En relación los prerreducidos, una de las siguientes aleaciones es correcta: Se utiliza principalmente como carga de alto horno. Se producen mediante procesos de reducción en fase sólida de mineral de hierro con gases reductores. La producción mediante el proceso DHI, produce una esponja de hierro estable y compacta.

Es incorrecto indicar respecto a las temperaturas de alto horno: Se producen grandes segregaciones térmicas si se usan cargas férricas pretratadas. Las temperaturas disminuyen de centro a las paredes como consecuencia de la refrigeración de las mismas. En la sección horizontal el gradiente térmico viene determinado por la segregación de la carga del horno en diferentes granulometrías.

En relación con la acería eléctrica, es correcto: El arco eléctrico favorece la disminución de la temperatura de trabajo y aumentar la actividad del oxígeno lo que posibilita la obtención de aceros especiales. Surge como alternativa al aprovechamiento de chatarra. El calentamiento externo dificulta el control térmico, por lo que la calidad del acero disminuye.