Metalurgia o siderurgia del hierro

Metalurgia o siderurgia del hierro

Con este nombre se conoce a la técnica del tratamiento del mineral de hierro para obtener diferentes tipos de éste o de sus aleaciones.
La metalurgia del hierro incluye las siguientes fases:
1. Explotación de las minas
2. Concentración de la mena o su preparación por algún otro medio para el tratamiento posterior
3. Reducción del mineral paraobtener el metal libre
4. Refinación o purificación del metal
5. Mezclado del metal con otros elementos para modificar sus propiedades
El hierro se encuentra presente en la naturaleza en forma de óxidos, hidróxidos, carbonatos, silicatos y sulfuros. Los más utilizados por la siderurgia son los óxidos, hidróxidos y carbonatos.
Los procesos básicos de transformación son los siguientes:
•Óxidos -> hematita (Fe2O3) y la magnetita (Fe304)
• Hidróxidos -> Limonita
• Carbonatos -> Siderita o carbonato de hierro (FeCO3)
Estos minerales se encuentran combinados en rocas, las cuales contienen elementos indeseados denominados gangas. Parte de la ganga puede ser separada del mineral de hierro existen principalmente dos métodos de separación:
• Imantación: consiste enhacer pasar las rocas por un cilindro imantado de modo que aquellas que contengan mineral de hierro se adhieran al cilindro y caigan separadas de las otras rocas. El problema de este proceso reside en que la mayoría de las reservas de minerales de hierro se encuentran en forma de hematita, la cual no es magnética.

• Separación por densidad: se sumergen todas las rocas en agua, la cual tiene unadensidad intermedia entre la ganga y el mineral de hierro. El problema de este método es que el mineral se humedece siendo esto perjudicial en el proceso metalúrgico.

Una vez realizada la separación, el mineral de hierro es llevado a la planta siderúrgica donde será procesado para convertirlo primeramente en arrabio y posteriormente en acero.

Proceso de producción del acero
•Siderurgias integrales y acerías
Se denomina siderurgia o siderurgia integral a una planta industrial dedicada al proceso completo de producir acero a partir del mineral de hierro, mientras que se denomina acería a una planta industrial dedicada exclusivamente a la producción de acero partiendo de otro acero o de hierro.
• Proceso de producción del acero
El acero es una aleación de hierro y carbono.Se produce dos fases. Primero el mineral de hierro es reducido o fundido con coque y piedra caliza, produciendo hierro fundido que es moldeado como arrabio o conducido a la siguiente fase como hierro fundido. La segunda fase, la de acería, tiene por objetivo reducir el alto contenido de carbono introducido al fundir el mineral y eliminar las impurezas tales como azufre y fósforo, al mismo tiempoque algunos elementos como manganeso, níquel, cromo o vanadio son añadidos en forma de ferro-aleaciones para producir el tipo de acero demandado.
En las instalaciones de colada y laminación se convierte el acero bruto fundido en lingotes o en laminados, desbastes cuadrados (gangas) o planos (flog) y posteriormente en perfiles o chapas, laminadas en caliente o en frío.
Son dos los tipos deinstalaciones dedicadas a producir piezas de acero fundidas muy grandes o laminados de acero:
1. Plantas siderúrgicas integrales
2. Plantas de acerería especializadas

1. Procesos en plantas integrales
Una planta integral tiene todas las instalaciones necesarias para la producción de acero en diferentes formatos.
1. Hornos de coque: para obtener del carbón, coque y gas
2. Hornosaltos: para convertir el hierro mineral en hierro fundido
3. Acería: conversión del hierro fundido o el arrabio en acero
4. Moldeado: producir grandes lingotes
5. Trenes de laminación desbastadores: reducir el tamaño de los lingotes
6. Trenes de laminación de acabado: estructuras y chapas en caliente
7. Trenes de laminación en frío: chapas y flejes

Las materias primas para...