UNLP
Planilla de Actividades Curriculares
Código: M1620
Siderurgia y Metalurgia No Ferrosa
Última Actualización de la Asignatura: 18/08/2017

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CARRERAS PARA LAS QUE SE DICTA

Carrera Plan Carácter Cantidad de Semanas Año Semestre
03026 - Ingeniería en Materiales 2018 Obligatoria
Totales: 0
Clases: 0
Evaluaciones: 0
4to 7º y 8º
-

CORRELATIVIDADES

CORRELATIVIDADES
Ingeniería en Materiales - Plan 2018
PARA PROMOCIONAR
(M1611) Fisicoquímica de Materiales
(M1655) Ingeniería de las Operaciones Físicas

INFORMACIÓN GENERAL 

Datos Generales

Área: Fabricacion

Departamento: Mecanica

Tipificación: Tecnologicas Aplicadas (TA)

Ingeniería en Materiales - 2018 plegar-desplegar

CARGA HORARIA

HORAS CLASE
TOTALES: 160hs SEMANALES: 5 hs
TEORÍA
80.0 hs
PRÁCTICA
80.0 hs
TEORÍA
2.5 hs
PRÁCTICA
2.5 hs

FORMACIÓN PRÁCTICA
Formación Experimental
0.0 hs
Resol. de Problemas abiertos
0.0 hs
Proyecto y Diseño
0.0 hs
PPS
0.0 hs

TOTAL COMPUTABLES HORAS DE ESTUDIO ADICIONALES A LAS DE CLASE (NO ESCOLARIZADAS)

160.0 hs


0.0 hs


PLANTEL DOCENTE

No se ha actualizado el plantel docente aún.

OBJETIVOS

El objetivo de la asignatura es desarrollar los conocimientos básicos y de procesos para la transformación de minerales de hierro y metales no ferrosos hasta la obtención de acero u otro metal primario como producto semi-elaborado (planchón, palanquilla, barrote). Los metales estudiados en la presente asignatura son aquellos que revisten importancia desde el punto de vista metalúrgico e industrial.

PROGRAMA SINTÉTICO

-Minerales y su tratamiento. -Materiales refractarios y fundentes. -Combustibles y reductores. -Fisicoquímica de la reducción. -Escorias. -Alto Horno. Materias primas y productos. Fisicoquímica de la reducción en el Alto Horno. -Reducción Directa. -Fisicoquímica de los procesos de aceración. -Procesos de aceración. Procesos de convertidor: LD y OBM. Procesos de solera: Horno de Arco Eléctrico. -Procesos especiales. Metalurgia de cuchara. Fabricación de aceros inoxidables. -Colada. Lingoteado. Colada continua del acero. Colada secuencial. Defectos en productos siderúrgicos. -Hidrometalurgia y Cloración. Tipos de lixiviación. Separación líquido-líquido. Separación sólido- líquido (recuperación). Electrólisis. -Metalurgia del Plomo. -Metalurgia del Zinc. -Metalurgia del Magnesio. -Metalurgia del Cobre. -Metalurgia del Aluminio. -Metalurgia de los metales nobles. -Impacto ambiental de la siderurgia y la metalurgia extractiva

PROGRAMA ANALÍTICO 

Año: 2018, semestre: 1

Vigencia: 18/08/2017 - Actualidad

Módulo 1: Minerales y su tratamiento. Definición de mineral metalífero. Tipos de minerales: óxidos y sulfuros. Ley de un yacimiento. Breve repaso sobre tratamientos mecánicos: trituración, molienda y clasificación. Beneficio de minerales: Separación gravimétrica, magnética y flotación. Tratamientos termoquímicos: tostación y calcinación. Métodos de aglomeración: sinterizado, peletizado y briqueteado.
Módulo 2: Materiales refractarios y fundentes. Definición de material refractario y material aislante. Tipos de refractarios. Clasificación: ácidos, básicos y neutros. Solicitaciones de los refractarios. Uso de los fundentes. Tipos. Criterios de selección de refractarios y fundentes.
Módulo 3: Combustibles y reductores. Combustibles sólidos, líquidos y gaseosos. El coque: producción (coquización) y características. Reductores gaseosos. La reformación de gases. Ventajas del uso de reductores gaseosos. Reductores sólidos.
Módulo 4: Fisicoquímica de la reducción. Descomposición térmica de los óxidos y sulfuros. Uso de los diagramas de Ellingham. Reducción por CO: uso de los diagramas de Bouduard y Chaudrón. Reducción de óxidos metálicos contenidos en escorias. Formación de carburos. Reducción por H2. Diagrama de Chaudrón para el Hidrógeno. Otros agentes reductores: Metalotermia. Efectos de la presión y la temperatura sobre la reducción.
Módulo 5: Escorias. Sistemas formados por los óxidos: sistemas binarios y ternarios. Diagramas de fusibilidad. Viscosidad de las escorias. Teoría iónica y molecular. Aplicaciones.
Módulo 6: Alto Horno. Definición de Alto Horno. Funciones principales. Materias primas y productos. Fisicoquímica de la reducción en el Alto Horno. Descripción del proceso. Fenómenos que acontecen durante el proceso. Descripción del Alto Horno y de sus equipos periféricos. Últimos adelantos.
Módulo 7: Reducción Directa. Definición del proceso de Reducción Directa. Diferencias entre el proceso de Reducción Directa y el Alto Horno. Agente reductor: gases reformados. Características propias de los minerales utilizados en Reducción Directa. Estimación de la reductibilidad de un mineral. Clasificación de los procesos de Reducción Directa. Esquema del proceso Midrex. Preparación y recirculación de los gases reductores.
Módulo 8: Fisicoquímica de los procesos de aceración. Principales sistemas: Fe-O-C, Fe- O-Si, Fe-O-C-Si, Fe-O-C-Si-Mn, Fe-O-Al-Ca-Mg. Sistemas formados por el Fósforo y el Azufre. Nivel de oxidación.
Módulo 9: Procesos de aceración. Procesos de convertidor: LD y OBM. Descripción de los procesos y características de los equipos. Procesos de solera: Horno de Arco Eléctrico. Descripción de los procesos y características de los equipos.
Módulo 10: Procesos especiales. Metalurgia de cuchara. Afino. Desoxidación. Desgasificación. Equipos utilizados. Fabricación de aceros inoxidables. Procesos de Horno Eléctrico de Arco y AOD.
Módulo 11: Colada. Lingoteado: colada por boca y por fuente. Características de la solidificación: contracción y segregaciones. Tipos de aceros: métodos de fabricación. Colada continua del acero: desarrollo, equipos, lingoteras, operación. Colada secuencial. Defectos en productos siderúrgicos.
Módulo 12: Hidrometalurgia y Cloración. Definiciones. Tipos de lixiviación. Breve repaso sobre los fundamentos de la lixiviación. Separación líquido-líquido. Separación sólido- líquido (recuperación). Electrólisis. Cloración.
Módulo 13: Metalurgia del Plomo. Minerales más comunes. Su tratamiento. Procesos de reducción. Procesos de afino. Características y usos del Plomo.
Módulo 14: Metalurgia del Zinc. Minerales más comunes. Su tratamiento. Procesos de reducción. Procesos de afino. Características y usos del Zinc.
Módulo 15: Metalurgia del Magnesio. Minerales más comunes. Su tratamiento. Procesos de reducción. Procesos de afino. Características y usos del Magnesio.
Módulo 16: Metalurgia del Cobre. Minerales más comunes. Su tratamiento. Procesos de reducción. Procesos de afino. Características y usos del Cobre.
Módulo 17: Metalurgia del Aluminio. Minerales más comunes. Su tratamiento. Procesos de reducción. Procesos de afino. Características y usos del Aluminio. Tratamiento del Aluminio líquido. Coladas semicontinua y continua del Aluminio.
Módulo 18: Metalurgia de los metales nobles: Oro y Plata. Minerales. Recuperación secundaria reducción.
Módulo 19: Impacto ambiental de la siderurgia y la metalurgia extractiva

BIBLIOGRAFÍA

Año: 2018, semestre: 1

Vigencia: 18/08/2017 - Actualidad

-J. L. Bray. “Metalurgia Extractiva de los ferrosos”. Interciencia, Madrid. 1962.
-“Theory of Metallurgical Proceses (Pyrometallurgical Proceses)”. Mir Publishers, Moscow. (Biblioteca)
-G. S. Waelkens, L. Algarra, E. Rivera y C. García. “Minerales de Hierro y su aglomeración”. Publicación del Instituto Argentino de Siderurgia, para su curso de Siderurgia.
-“Reducción”, Tomo1. F. Aranguren y A. Lamallol. 5.- “Siderurgia”, Parte Primera. Dossat, Madrid. 1963.
-N. Lo Valvo. “Materiales Refractarios”. Publicación del Instituto Argentino de Siderurgia.
-G. S. Waelkens, L. Algarra, E. Rivera y C. García. “Combustibles”. Publicación del Instituto Argentino de Siderurgia, para su curso de Siderurgia. “Reducción”, Tomo2.
-R. Kiessling. “Non-Metallic Inclusions in Steel. Parts I-IV”. The Metals Society, London. 1978.
-K. G. Trubin and G. N. Oiks. “Steelmaking. Open-Hearth and Combined Proceses”. Mir Publishers, Moscow. 1974.
-C. Bodsworth and H. B. Bell. “Physical Chemistry of Iron & Steel Manufacture”. Longman Group Limited, London. 1972.
-Turkdogan. “Fundamentals of Steelmaking”. The Institute of Materials. The University Press, Cambridge, London. 1996.
-R. G. Ward. "An Introduction to the Physical Chemestry of Iron and Steel Making". Edward Arnold (Publishers) LTD. 1972.
-Handbook of Non-ferrous Metallurgy, Priciples and Proceses”. D. M: Lidell, Mac Graw Hill, N. Y. London.1945.
-J. L. Bray. “Metalurgia Extractiva de los No-Ferrosos”. Interciencia, Madrid. 1962. (Biblioteca)
-“Aluminium Transformation, Technology and Applications”. American Society for Metals. Proceedings of the International Symposium at Puerto Madryn, Chubut, Argentina. Agosto 21-25. 1978. (Biblioteca L.E.M.I.T.).

Se recomienda la utilización de material bibliográfico diverso (publicaciones en revistas de divulgación científica), lo que permitirá abordar la discusión desde distintos puntos de vista, y estar además actualizados con los avances tecnológicos.

ACTIVIDADES PRÁCTICAS

METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA

El curso se desarrollará a través de un método de enseñanza dinámico con la participación activa del alumno en clases teórico-prácticas, conducentes a una más estrecha interrelación alumno-docente, con el objeto de lograr un óptimo grado de transferencia de conocimientos. La materia se dividirá en unidades temáticas autocontenidas, efectuándose una discusión al finalizar cada una de ellas, tendientes a optimizar el grado de asimilación y evaluar los resultados.
Se prevé también la realización de visitas a plantas siderúrgicas y/o de obtención de metales no ferrosos para que el alumno tome contacto directo con la realidad de los procesos, y a la vez reafirme los conocimientos desarrollados en clase.

SISTEMA DE EVALUACIÓN

De acuerdo a la metodología con la que se desarrolla el curso, los alumnos tienen una activa participación en la clase, aplicándose un régimen de evaluación continua, teniéndose en cuenta el nivel de participación e idoneidad. La aprobación final de la materia será mediante un sistema de promoción directa, tal como lo establece la Ordenanza N° 28/02.

MATERIAL DIDÁCTICO

La cátedra ha elaborado los siguientes apuntes, que pretenden ser una guía de estudio para los alumnos.
- Minerales
- Combustibles y reductores
- Escorias- Alto Horno
- Inclusiones en aceros
- Procesos hidrometalúrgicos.
- Hidrometalurgia del Zinc.
- Obtención de Aluminio. Refinación y colada.

ACTIVIDAD LABORATORIO-CAMPO


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