IT-7-ACM-04- R01 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA PROGRAMA DE LA MATERIA Fecha de última actualización: AGOSTO DEL 2006 NOMBRE DE LA MATERIA: Metalurgia Ferrosa Básica. NOMBRE DEL PROGRAMA: Metalurgia Ferrosa Básica. CARRERA: IMT UBICACIÓN: 6° Semestre IMT REQUISITOS: Ciencia de los Materiales. SESIONES TOTALES: 44 CRÉDITOS: 6 FUNDAMENTO DE LA MATERIA: El acero es uno de los materiales más utilizados en el mundo y ha sido el motor del desarrollo en algunas partes del mundo y también es la base de la economía de algunas regiones.Posee muchas propiedades útiles, por lo que presenta gran aplicación en los diseños de ingeniería. OBJETIVO GENERAL DE LA MATERIA: Proporcionar al alumno el conocimiento sobre los diferentes procesos siderúrgicos básicos desde el tratamiento de los minerales de hierro hasta la obtención del acero sólido, ya sea por lingote o por colada continúa. CONTENIDO DEL PROGRAMA DE LA MATERIA: I. Minerales de Hierro. TIEMPO ESTIMADO:1 sesión. OBJETIVO PARTICULAR. Conocer el concepto de mineral y los minerales que se utilizan para la fabricación del Acero así como también su clasificación y sus características propias. OBJETIVOS ESPECIFICOS DE APRENDIZAJE. Para lograr el objetivo el alumno deberá conocer 1.1 Definición de mineral. 1.2 Zonas de explotación. 1.3 Clasificación de los minerales de hierro. 1.4 Ferroaleaciones y otros aditivos que se utilizan en la fabricación. REVISIÓN No 4 VIGENTE A PARTIR DEL 5 DE Enero del 2006 1 II. Tratamiento de Minerales TIEMPO ESTIMADO: 2 sesiones OBJETIVO PARTICULAR. El alumno conocerá los diferentes tratamientos que se aplican a los minerales antes de ser sometidos al proceso de fabricación. En estos se incluyen a los procesos mecánicos y térmicos a los que necesariamente se somete al mineral. OBJETIVOS ESPECIFICOS DE APRENDIZAJE Para lograr el objetivo el alumno deberá conocer 2.1 Tratamientos Mecánicos Preliminares 2.1.1-Machaqueo 2.1.2-Molienda 2.1.3-Cribado 2.2-Tratamientos térmicos preliminares. 2.2.1-Calcinación de los carbonatos. 2.2.2- Tostación de los sulfuros. III. Alto Horno. TIEMPO ESTIMADO: 8 sesiones OBJETIVO PARTICULAR. El alumno conocerá el alto horno, las partes que lo componen así como también su funcionamiento. Aquí también se conocerá el método de fabricación de arrabio utilizando el alto horno y las reacciones que ocurren en este proceso. OBJETIVOS ESPECIFICOS DE APRENDIZAJE. Para lograr el objetivo el alumno deberá conocer 3.1 Principales partes operativas de un Alto Horno. 3.2 Auxiliares del Alto Horno. 3.3 Principios de la reducción. 3.4 Reacciones en el Alto Horno. 3.5 Operación de un Alto Horno. 3.6 Productos obtenidos del Alto Horno. IV. Procesamiento de Reducción Directa. TIEMPO ESTIMADO: 3 sesiones OBJETIVO PARTICULAR. El alumno conocerá el otro método que se utiliza para reducir el mineral de hierro que es la reducción directa. El equipo que se utiliza para poder realizar este proceso así como las reacciones que se llevan a cabo. REVISIÓN No 4 VIGENTE A PARTIR DEL 5 DE Enero del 2006 2 OBJETIVOS ESPECIFICOS DE APRENDIZAJE Para lograr el objetivo el alumno deberá conocer 4.1 Principios de la reducción directa. 4.2 Equipo y material utilizado 4.3 Descripción del proceso de producción de hierro esponja. 4.4 Ventajas de este proceso. V. Aceración en BOF. TIEMPO ESTIMADO: 5 sesiones OBJETIVO PARTICULAR. Conocer el proceso de refinamiento del arrabio mediante el Horno Básico de Oxígeno así como las partes que lo forman .También se analizará los tres procesos de refinamiento en los que se incluyen el de ráfaga superior, el de ráfaga inferior y una combinación de estos. OBJETIVOS ESPECIFICOS DE APRENDIZAJE. Para lograr el objetivo el alumno deberá conocer 5.1 Partes de un BOF tradicional. 5.2 Química y Termodinámica de un BOF. 5.3 Progreso de una Hornada Típica. 5.4 Gases inertes utilizados. 5.5 El BOF con ráfaga superior. 5.6 El BOF con ráfaga por el fondo. 5.7 El BOF con combinación de ráfagas. VI.- Aceración en Horno eléctrico TIEMPO ESTIMADO: 5 sesiones OBJETIVO PARTICULAR. El alumno conocerá los tipos de hornos eléctricos así como también el proceso para fabricar acero mediante el horno de arco eléctrico. En esto se incluye todos los pasos que se siguen y los dos procesos utilizados que son el proceso ácido y el proceso básico. OBJETIVOS ESPECIFICOS DE APRENDIZAJE. Para lograr el objetivo el alumno deberá conocer 6.1 Conocer los métodos de calentamiento eléctrico. 6.2 Tipos de Hornos de Arco Eléctrico.. 6.3 Procedimiento para la fabricación de acero en el horno de arco eléctrico. 6.4 El proceso ácido para fabricación de acero en horno de arco eléctrico. VII. Refinación Secundaria. TIEMPO ESTIMADO: 3 sesiones REVISIÓN No 4 VIGENTE A PARTIR DEL 5 DE Enero del 2006 3 OBJETIVO PARTICULAR. Analizar los objetivos perseguidos en la refinación secundaria. También conocer los procesos utilizados para lograr estos así como el equipo que se debe utilizar en estos procesos. OBJETIVOS ESPECIFICOS DE APRENDIZAJE. Para lograr el objetivo el alumno deberá conocer 7.1 Objetivos de la refinación secundaria. 7.2 Equipo utilizado. 7.3 Proceso de desgasificación por vacío. 7.4 Proceso de desgasificación por vacío con recalentamiento adicional. 7.5 Proceso de refinación en caldero sin recalentamiento. VIII. Lingotes. TIEMPO ESTIMADO: 3 sesiones OBJETIVO PARTICULAR. Conocer el proceso de vaciado del acero por medio de lingotes .Así como también las características que deben de tener las lingoteras y los defectos más comunes que se encuentran en esta técnica y los métodos para evitar esto. OBJETIVOS ESPECIFICOS DE APRENDIZAJE. Para lograr el objetivo el alumno deberá conocer 8.1 Solidificación. 8.2 Características de los lingotes. 8.3 Tipos de lingoteras. 8.4 Defectos en la solidificación. IX. Colada Tradicional. TIEMPO ESTIMADO: 5 sesiones OBJETIVO PARTICULAR. El alumno conocerá las prácticas de vaciado tradicional que se utilizan todavía en algunas industrias; en esto se incluye al vaciado en mazarotas, vaciado en ollas y colado en fuente por el fondo.. OBJETIVOS ESPECIFICOS DE APRENDIZAJE. Para lograr el objetivo el alumno deberá conocer 9.1 Vaciado en ollas. 9.2 Colado en fuente por el fondo. 9.3 Vaciado en mazarotas. X. Colada Continúa. TIEMPO ESTIMADO: 8 sesiones REVISIÓN No 4 VIGENTE A PARTIR DEL 5 DE Enero del 2006 4 OBJETIVO PARTICULAR. EL alumno analizará la utilidad de utilizar la colada continúa. Asimismo conocerá el proceso y el equipo que se utiliza para realizar este tipo de prácticas en la fabricación de planchones. También conocerá las ventajas de utilizar este método. OBJETIVOS ESPECIFICOS DE APRENDIZAJE. Para lograr el objetivo el alumno deberá conocer 10.1 Principios de la colada continúa. 10.2 Descripción de una planta de colada continúa. 10.3 Descripción del proceso. 10.4 Tipos de máquina de colada. 10.5 Beneficios de la colada continúa. CRITERIO DE EVALUACIÓN: Siguiendo los lineamientos de la UANL y el reglamento interno de la FIME así como los acuerdos de academia establecidos en la carta descriptiva de academia respecto a la evaluación MATERIALES: Pintaron, Acetatos, retroproyector, problemario. BIBLIOGRAFIA: Libro: Producción Siderurgica. Autor: A.T. Peters. Libro: The making, shaping and treating of steel. Autor: H.E. Mc. Gannon Libro: Handbook ASM Vol. 1 Autor: ASM RESPONSABLE DE LA ELABORACIÓN DEL PROGRAMA: M.C. JESUS HERRERA BOCANEGRA FECHA DE CONCLUSIÓN DEL PROGRAMA: 1 de Agosto del 2003. REVISIÓN No 4 VIGENTE A PARTIR DEL 5 DE Enero del 2006 5 M.C. LAURA ORTIZ RIVERA JEFE DE ACADEMIA DE MATERIALES AVANZADOS M.C. MA DE JESÚS NAÑEZ R. JEFE DEL DEPARTAMENTO DE CIENCIA E INGENIERIA DE LOS MATERIALES M.C. ROBERTO MIRELES PALOMARES COORDINADOR DE LA DIVISIÓN DE INGENIERIA DE MATERIALES DR. MOISÉS HINOJOSA RIVERA SUB-DIRECTOR ACADEMICO REVISIÓN No 4 VIGENTE A PARTIR DEL 5 DE Enero del 2006 6