3. ¿Qué son los metales férricos?¿Qué son los metales férricos?
Se denominan materiales férricos aquellos cuyo
componente principal es el hierro, asociado con
otras sustancias, tanto metálicas como no
metálicas.
El uso de estos productos en la industria
representa más del 90% del consumo total de
materiales metálicos, debido a su resistencia y a
su coste de obtención, relativamente bajo.
4. HierroHierro
El HIERRO
Nombre latino :
Ferrum
Símbolo : Fe
Número atómico : 26
Masa atómica : 55,85 u
Densidad : 7,869 g/cm³
Punto de fusión : 1
535 °C
El elemento
químico hierro
forma parte de la
corteza terrestre en
un porcentaje del
5%.
NUNCA se
representa en
estado puro.
5. Minerales del hierroMinerales del hierro
La magnetita es una
mezcla de óxidos de hierro.
Es de color oscuro, casi
negro, y resulta una
excelente mena de hierro,
ya que posee el 60-70 %.
La hermatites roja es óxido de
hierro (II). Se presenta en
forma de masas compactas de
color rojo. Contiene un 40-60 %
de hierro y es bastante mas
abundante que la magnetita.
6. La limonita o mineral pardo es
hidróxido de hierro (III). Procede
de la alteración de otros minerales
del hierro. En ocasiones se
presenta en forma de masas
compactas de color pardo o
negruzco.
La pirita es una mezcla de
sulfuros de hierro, que suele venir
acompañada con compuestos. Es
un mineral muy abundante en
España y presenta un color
amarillo de oro, con brillo
metálico. A pesar de su
abundancia, apenas se utiliza
como mena de hierro
7. El horno altoEl horno alto
ALTO HORNO
¿Qué es el horno alto?¿Qué es el horno alto?
Es el dispositivo habitual para obtener hierro
a partir de sus minerales. Se trata de una
instalación cuyo principal objetivo es la
obtención de arrabio, es decir, hierro con un
contenido en carbono que oscila entre el 2,6
y el 6,7 % y que contiene otras cantidades
de silicion, manganeso, azufre y fósforo que
oscilan en torno al 0,5 %.
9. PARTES DE UN HORNO ALTOPARTES DE UN HORNO ALTO
PARTE SUPERIOR
Se denomina tragante. Se compone de dos tolvas provistas
de un dispositivo de apertura y cierre que evita que se
escapen los gases en el momento de la carga del material
Éste se introduce en el interior del horno en capas aternadas:
una capa formada por una mezcla de minerales de hierro y
lavado; una capa de carbón de coque y una capa de de
material fundente, formado básicamente por caliza y las
cenizas.
En la cuba se produce el primer calentamiento; se elimina la
humedad del mineral. El monóxido de carbono producido
por la combustión del coque se encarga de reducir los
óxidos de hierro hasta obtener hierro metálico.
10. PARTE CENTRAL
La parte más ancha se denomina vientre. En ella tiene lugar el
proceso de fusión del hierro y de la escoria.
Bajo el vientre están las toberas, encargadas de insuflar el aire
necesario para la combustión. Este aire procede de unas
instalaciones denominadas recuperadores de calor, que
aprovechan la energía térmica del gas que sale del horno alto
para precalentar el aire hasta 1 350 ºC.
Se calcula que, por cada 100 ºC que se incremente la
temperatura del aire insuflado, se consigue un ahorro de
consumo de coque del orden de 11kg por tonelada de
material.
11. PARTE INFERIOR
La parte inferior se llama etalaje y su forma compensa la
disminución de volumen del material. En esta zona se
depositan el hierro y la escoria fundidos.
La extracción de la escoria y el hierro fundido se lleva a cabo a
través de dos orificios situados en la parte inferior del etalaje,
bigotera y piquera.
Por la bigotera se extrae la escoria que se suele emplearse
como sobreproducto para la obtención de abonos y cementos
especiales.
Por la piquera sale el hierro fundido, que se denomina arrabio,
hierro colado o fundición de primera fusión.
El arrabio fundido se vierte directamente en cucharas y se
transporta a las lingoteras.
12. AceroAcero
El acero es una aleación de hierro y carbono
donde el contenido en carbono oscila entre el 0,1
y el 1,76 , y puede contener en su composición
otros elementos metálicos o no metálicos.
13. Composición del aceroComposición del acero
El carbno, aporta dureza y resistencia.
El silicio, confiere elesticidady buena conductividad
magnética.
El cromo aumenta su dureza y le confiere resistencia al
calor y rozamiento.
El níquel aumenta se firmeza y su resistencia a la
tracción.
El molibdeno y el vanadio incrementan su dureza y le
proporcionan mayor resistencia al desgaste mecánico
en caliente.
El volframio lo hace firme y resistente al desgaste y al
calor.
14. Clasificación del aceroClasificación del acero
Según la proporción de las sustancias presentes, los aceros
pueden ser no aleados, de baja aleación y de alta aleación.
NO ALEADOS
En ellos los porcentajes de los elementos so superanel 1%.
DE BAJA ALEACIÓN
Poseen algún componente, aparte del contenido en carbono,
cuyo porcentaje se encuentra entre el 1 y 5%.
DE ALTA ALEACIÓN
Contienen en su composición elemento cuyo porcentaje
supera el 5%. Éstos últimos icluyen los aceros inoxidable los
aceros refractarios de herramientas, y otros aceros
especiales pertenecientes a la categoría de superaleaciones.
15. Convertido de Bessemer y ThomasConvertido de Bessemer y Thomas
El convertidor ideado por Bessemer consistía en un
recipiente metálico basculante de gran tamaño
recubierto por material refractario. El proceso de
afino duraba entre 15 y 20 minutos y tenía tres
fases
16. ConvertidorConvertidor LDLD
Se trata de un dispositivo que
permite obtener acero por soplado
de oxígeno. Por eso también se le
conoce con el nombre de horno de
oxígeno básico
17. Horno de Siemens-MartinHorno de Siemens-Martin
Fue el primer dispositivo que permitió
la obtención de acero a partir de
chatarra.
18. HORNOS ELÉCTRICOS
No se utilizan para la obtención de acero en
sentido estricto, más bien se trata de
procedimientos de aino del acero que procede de
un convertidor LD o de un horno de Siemens-
Martin
Sus principales ventajas son : el rápido
calentamiento qe permiten el buen control de la
temperatura, la inexistenia de gases
combustibles que puedan originar impurezas.
El mayor inconveniente redica en el elevado
coste de la energía eléctrica cuando se emplea
para producir calor.
