horno de inducción- acero al carbono

HORNO DE INDUCCIÓN (ACERO AL CARBÓN)

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALE.S.I.Q.I.E

GRUPO: 3IM66

HORNO ELÉCTRICO DE INDUCCIÓN

Los hornos de inducción son equipos eléctricos que utilizan una corriente inducida para fundir la

carga.

La fusión por inducción es un proceso donde un metal es fundido en el crisol

de un horno por efecto de una corriente alterna.

Es una tecnología extremadamente

rápida, limpia y

uniforme, que permite omitir la fase de purificación necesaria con otros

métodos.

Básicamente:

Son equipos eléctricos que utilizan una corriente inducida.

Funden la carga (material).

Consisten en una unidad de potencia o inversor que inyecta corriente de

frecuencia alterna y variable a una bobina.

La corriente que pasa por la bobina forma un campo electromagnético.

El rango de capacidad:

El rango de frecuencias de operación:

Abarca desde menos de 1 kilogramo, hasta 320 toneladas.

Son utilizados para fundir toda clase de metales ferrosos y no

ferrosos, incluso metales preciosos.

Va desde los 50 o 60 Hz hasta los 10 KHz, en función del metal que se quiere

fundir.

PARTES DEL HORNO DE INDUCCIÓN.

El crisol es cargado con

material, como:

Lingotes Retornos Virutas

Chatarra Se carga

desde1kg a 320Mg.

ACERO AL

CARBONO

El acero al carbono, constituyen el principal acero que se produce.

Estimando que: 90% de la producción mundial corresponde a aceros al carbono.

10% restante son aceros aleados.

Los aceros al carbono ordinarios contienen: 

C < 1% Mn < 0.9%  Si < 0.5%  P < 0.1%  S < 0.1%

PRODUCCIÓNSe elabora primordialmente por la

transformación del hierro fundido en forma de arrabio.

reduce a la extracción de las

cantidades sobrantes de carbono, silicio, manganeso y las

impurezas nocivas que contiene.

Se puede llevar a cabo porque el carbono y las otras impurezas, bajo la acción de altas temperaturas, se unen

con el oxigeno.

Provocando que el carbono del arrabio al reaccionar con el oxígeno se transforma en gas monóxido de carbono

(CO) que se volatiliza.

MATERIAS PRIMAS

Cualquier material metálico de desecho procedente de los diversos procesos de

fabricación de metales o aleaciones.

CHATARRA

En la fabricación de acero en el horno eléctrico se rehúye el empleo de este tipo de chatarra, aunque a veces viene incluida en partidas adquiridas como chatarra de

acero.

LAS CUALIDADES DESEABLES EN LA CHATARRA SON:

Lo más gruesa y masiva posible.

Son preferibles aceros al carbono o de muy baja aleación para acortar la

duración oxidante .

Es favorable que estén limpias y libres de óxido, suciedad, pinturas, aceites,

taladrinas, etc.

ELEMENTOS NOCIVOS DE LA CHATARRA

 La chatarra adquirida suele ser bastante heterogénea y en ella se encuentran a

veces restos de metales no férreos que en general son nocivos para el acero.

Estaño. Cobre.

Antimonio y bismuto Arsénico

Fósforo y azufre 

PREPARACIÓN DE LA CARGA

Peso teórico de la pieza fundida.

Composición del acero.

Estado del refractario: revisar el estado del revestimiento del horno para localizar posibles fisuras

o ataques.

Composición de la chatarra.

Cálculo de carga: obtener el peso de chatarra que se debe introducir en el horno así como la cantidad

de ferroaleaciones.

A la hora de preparar la carga se tiene en cuenta una serie de factores:

CLASIFICACIÓN

En el sistema AISI-SAE, los aceros se clasifican con cuatro dígitos.

CLASIFICACIÓN Aceros con bajo contenido de carbono (0.08-

0.35% C)

1006-1012 Se usan cuando se necesita acero suave y plástico para laminas, tubos suaves y soldadura.

1015-1022 Se usan cuando se necesita acero suave y tenaz en remaches, tornillos, alambre, varillas, formas estructurales.

1023-1032 Se usan para tubos, engranes, ejes, barras.

Aceros con mediano contenido de carbono (0.35-0.50% C)

1035-1040 Se usan para secciones grandes como partes forjadas, ejes, arboles de maquinaria, engranes.

1041-1050 Se usan para piezas de máquinas con tratamiento térmico como alambre de muelle.

1052-1055 Se usan para piezas de maquinas para trabajos pesados, como piezas forjadas.

Aceros con alto contenido de carbono (mas de 0.50% C)

1060-1070 Se usan donde se necesita buena resistencia a los choques como

en matrices de forja, rieles y prisioneros.

1074-1080 Se usan para herramientas en que se requieren tenacidad y dureza, como hojas de guillotina, martillos, llaves de tuercas, cinceles y alambres para

cable.

1052-1055 Se usan para herramientas de corte como matrices, brocas, machuelos,

herramientas para tornillos limas y cucharas.

TIPOS DE ACERO AL CARBONO.

  Carbono (%) Res. Mecánica (kg/mm2) Dureza (HB) Aplicaciones

 Acero extrasuave

 0.15

 38-48

 110-135

Elementos de maquinaria de gran tenacidad, deformación en frío, embutición, plegado, herrajes.

 Acero suave

 0.25

 48-55

 135-160

Piezas de resistencia media de buena tenacidad, deformación en

frío, embutición, plegado.

 Acero semisuave

 0.35

 55-62

 150–170

Ejes, elementos de maquinaria, piezas resistentes y tenaces,

pernos, tornillos.

  Acero semiduro

0.45

62-70

280

Ejes y elementos de máquinas, piezas bastante resistentes,

cilindros de motores de explosión, transmisiones.

 Acero duro

 0.55

 70-75

 200-220

Ejes, transmisiones, tensores y piezas regularmente cargadas y de espesores no muy elevados.

Una parte importante del acero producido se dirige a la construcción

civil.

Dentro de este rubro pueden determinarse dos utilizaciones

principales: hormigón armado y construcción en acero.