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PROCESOS INDUSTRIALES


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1. PROCESO DE OBTENCIÓN DEL HIERRO Y DEL ACERO  
1 
 
 
 
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROCESOS INDUSTRIALES 
M en C Rogelio Velasco Salazar 
Tutorial 
Sesión 2 
1. PROCESO DE OBTENCIÓN DEL HIERRO Y DEL ACERO  
2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
NOMBRE DE LA ASIGNATURA O UNIDAD DE APRENDIZAJE  
 
PROCESOS  INDUSTRIALES 
 
CLAVE DE LA ASIGNATURA  
 
LII 216 
 
OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DE LA ASIGNATURA: 
 
Al término del curso, el alumno analizará los problemas relativos a la producción de bienes, 
identificando su proceso de fabricación en distintas fases, hasta la obtención de un producto final. 
 
Sesión 2 
 
1. PROCESO DE OBTENCIÓN DEL HIERRO Y DEL ACERO  
 
1.2. Afino del acero  
1.3. Procesos tecnológicos para la obtención del acero  
1.4. Línea de producción  
 
OBJETIVO:   
 
Al término de la sesión, el alumno conocerá y comprenderá lo que es el afino del acero, los 
procesos tecnológicos para la obtención del acero y una línea de producción. 
1. PROCESO DE OBTENCIÓN DEL HIERRO Y DEL ACERO  
3 
 
1.2 Afino del acero1 
 
1.2. Afino del acero  
 
Refinación Del Arrabio 
 
En el alto horno, el oxígeno fue removido del mineral por la acción del CO (monóxido de 
carbono) gaseoso, el cual se combinó con los átomos de oxígeno en el mineral para 
terminar como CO2 gaseoso (dióxido de carbono). Ver fig. 1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1 
 
Ahora, el oxígeno se empleará para remover el exceso de carbono del arrabio. A alta 
temperatura, los átomos de carbono (C) disueltos en el hierro fundido se combinan con el 
oxígeno para producir monóxido de carbono gaseoso y de este modo remover el carbono 
mediante el proceso de oxidación. 
 
En forma simplificada la reacción es : 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
________________________________________________________________________ 
1
http://producciondehierroyacero.blogspot.mx/2008/05/diferentes-procesos-de-produccion-de.html 
1. PROCESO DE OBTENCIÓN DEL HIERRO Y DEL ACERO  
4 
 
Proceso Productivo Siderúrgico2 
 
En Chile existe una única Planta Siderúrgica integrada y pertenece a Cía. Siderúrgica 
Huachipato  S.A. (empresa CAP), se ubica en la Bahía de San Vicente, 14 Km. al 
noroeste de la ciudad de Concepción, capital de la Octava Región, Chile. Esta planta 
comenzó sus actividades en 1950. Desde entonces y hasta hoy, mantiene una constante 
modernización que le permite ser una de las empresas siderúrgicas con mejor tecnología 
en Latinoamérica en el proceso de transformación del mineral de hierro en Acero. 
Siderúrgica Huachipato es una "planta integrada", esto quiere decir que fabrica acero 
laminado a partir de minerales de hierro, para su utilización directa o para 
transformaciones posteriores. La diversidad de productos obtenidos en Huachipato es 
lograda después de un largo y complejo proceso industrial, con tecnología avanzada que 
lo hace único en Chile. 
 
A continuación se ilustra el Proceso Productivo Siderúrgico por etapas 
 
1° Etapa:  ver fig. 2 
 
REDUCCIÓN DEL MINERAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
2
http://elementosdemetalurgiaromero.blogspot.mx/2011/05/proceso-productivo-del-acero.html 
1. PROCESO DE OBTENCIÓN DEL HIERRO Y DEL ACERO  
5 
 
2° Etapa: ver fig. 3 
 
FABRICACIÓN DEL ACERO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3 
3° Etapa. Ver fig. 4 
LAMINACION DEL ACERO 1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4 
1. PROCESO DE OBTENCIÓN DEL HIERRO Y DEL ACERO  
6 
 
3° Etapa. Ver fig. 5 
LAMINACION DEL ACERO 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5 
3° Etapa. Ver fig. 6 
LAMINACION DEL ACERO 3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6 
1. PROCESO DE OBTENCIÓN DEL HIERRO Y DEL ACERO  
7 
 
 
 
3° Etapa. Ver fig. 7 
LAMINACION DEL ACERO 4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7 
 
1.3 Procesos tecnológicos para la obtención del acero3 
 
Desde el punto de vista químico−metalúrgico, todos los procesos de fabricación de acero 
se pueden clasificar en ácidos y básicos (según el refractario y composición de la 
escoria utilizada ), y cada proceso tiene funciones específicas según el tipo de afino que 
puede efectuar. 
 
Los procesos ácidos utilizan refractarios de sílice, y por las condiciones de trabajo del 
proceso hay que poder formar escorias que se saturen de sílice. Los procesos ácidos 
pueden utilizarse para eliminar carbono, manganeso y silicio; no son aptos para disminuir 
el contenido en fósforo y azufre, y por esto requieren el consumo de primeras materias 
seleccionadas, cuyo contenido en fósforo y azufre cumple las especificaciones del acero 
final que se desea obtener.  
 
Los procesos básicos utilizan refractarios de magnesita y dolomía en las partes del 
horno que están en contacto con la escoria fundida y el metal. La escoria que se forma es 
de bajo contenido de sílice compensada con la cantidad necesaria de cal. El proceso 
básico elimina, de manera tan eficaz como el proceso ácido, el carbono, manganeso y 
silicio, pero además eliminan el fósforo y apreciables contenidos de azufre. De aquí las 
grandes ventajas del proceso básico, por su gran flexibilidad par consumir diversas 
materias primas que contengan fósforo y azufre, y por los tipos y calidades de acero que 
con él se pueden obtener.  
 
 
________________________________________________________________________ 
3
http://todoingenieriaindustrial.wordpress.com/procesos-de-fabricacion/4-procesos-tecnologicos-para-la-obtencion-del-acero-
hornos-bof-electricos-convertidores-bessemer-y-thomas/ 
1. PROCESO DE OBTENCIÓN DEL HIERRO Y DEL ACERO  
8 
 
 
Desde el punto de vista tecnológico existen tres tipos fundamentales de procesos: 
 
1) Por soplado, en el cual todo el calor procede del calor inicial de los materiales de carga, 
principalmente en estado de fusión. 
 
2) Con horno de solera abierta, en el cual la mayor parte del calor proviene de la 
combustión del gas o aceite pesado utilizado como combustible; el éxito de este proceso 
se basa en los recuperadores de calor para calentar el aire y así alcanzar las altas 
temperaturas eficaces para la fusión de la carga del horno. 
 
3) Eléctrico, en el cual la fuente de calor más importante procede de la energía eléctrica 
(arco, resistencia o ambos ); este calor puede obtenerse en presencia o ausencia de 
oxígeno; por ello los hornos eléctricos pueden trabajar en atmósferas no oxidantes o 
neutras y también en vacío, condición preferida cuando se utilizan aleaciones que 
contienen proporciones importantes de elementos oxidables. 
 
En la fabricación de acero existen las fases hierro, escoria y gases. Este sistema 
heterogéneo tiende a un estado de equilibrio si se adicionan unos elementos 
reaccionantes o varía la temperatura o la presión. Al fabricar un acero se pretende 
eliminar de la fase hierro los elementos perjudiciales en acceso y añadir los que faltan 
para conseguir el análisis final previsto. Por las reacciones reversibles entre las tres fases 
( hierro, escoria y gases ) se consigue, al producirse un desequilibrio, la segregación o 
paso de elementos, eliminar del hierro la escoria, o viceversa. Es necesario un profundo 
conocimiento de estas reacciones para fabricar un acero con buen resultado. Todo el 
proceso de obtención de acero consta de un primer período oxidante o de afino, en el que 
se elimina el Carbono en fase gaseosa; el silicio y el manganeso se oxidan formando 
compuestos complejos con la escoria, que puede eliminarse; si la escoria es además 
básica, se elimina el fósforo. El segundo período es reductor y debe eliminar el exceso de 
óxido de hierro disuelto en el baño del hierro durante el período oxidante, a fín de poder 
eliminar después el azufre; o puede también recuperar el manganeso oxidado que pasó a 
la escoria. Finalmente, hay un período de desoxidación o refino por acción de las 
ferro−aleaciones de manganeso y silicio, que se adicionan en el baño a la cuchara, y de 
aluminio metálico, en la lingotera. Estos períodos pueden tener mayor o menor duración e 
importancia y realizarse netamente separados o entrelazados, y a mayor o menor 
velocidad en unos procesos que en otros. El desescoriado puede ser total o parcial en 
cada período, o transformar las primeras escorias oxidantes en reductoras. Todo ello 
dependerá del horno o proceso utilizado, de las condiciones de las materias primas, de 
los elementos que interesa que pasen a la escoria y no retornen de ésta al baño de hierro, 
etc. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. PROCESO DE OBTENCIÓN DEL HIERRO Y DEL ACERO  
9 
 
 
1.4 Línea de producción4  
 
DIFERENTES PROCESOS DE PRODUCCIÓN DE HIERRO Y ACERO 
 
Una vez obtenido el arrabio o el hierro esponja es necesario refinar al hierro para que se 
transforme en material útil para diferentes objetos o artefactos, o sea en hierro o acero 
comercial. Ver fig 8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 8 
 
Aunque casi todo el hierro y acero que se fabrica en el mundo se obtiene a partir de 
arrabio producido en altos hornos, hay otros métodos de refinado del hierro que se han 
practicado de forma limitada. Uno de ellos es el denominado método directo para fabricar 
hierro y acero a partir del mineral, sin producir arrabio. En este proceso se mezclan 
mineral de hierro y coque en un horno de calcinación rotatorio y se calientan a una 
temperatura de unos 950 ºC. El coque caliente desprende monóxido de carbono, igual 
que en un alto horno, y reduce los óxidos del mineral a hierro metálico. Sin embargo, no 
tienen lugar las reacciones secundarias que ocurren en un alto horno, y el horno de 
calcinación produce la llamada esponja de hierro, de mucha mayor pureza que el arrabio. 
También puede producirse hierro prácticamente puro mediante electrólisis 
(véase Electroquímica) haciendo pasar una corriente eléctrica a través de una disolución 
de cloruro de hierro (II). Ni el proceso directo ni el electrolítico tienen importancia 
comercial significativa.5  
________________________________________________________________________ 
4
http://html./produccion-de-hierro-y-acero.html 
5
http://metfusion.files.wordpress.com/2013/08/23-08-2013-0-45-26.jpg 
1. PROCESO DE OBTENCIÓN DEL HIERRO Y DEL ACERO  
10 
 
 
 
Fuentes de Información 
 
a)  Páginas  web 
 
 
1
http://producciondehierroyacero.blogspot.mx/2008/05/diferentes-procesos-de-produccion-de.html 
2
http://elementosdemetalurgiaromero.blogspot.mx/2011/05/proceso-productivo-del-acero.html 
3
http://todoingenieriaindustrial.wordpress.com/procesos-de-fabricacion/4-procesos-tecnologicos-para-la-obtencion-del-acero-
hornos-bof-electricos-convertidores-bessemer-y-thomas/ 
4
http://html./produccion-de-hierro-y-acero.html 
5
http://metfusion.files.wordpress.com/2013/08/23-08-2013-0-45-26.jpg 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

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