Produccion Del Hierro Y El Acero

Producción de Hierro y Acero

Ciencia de los Materiales

Roque Junior Matute Mancilla

Facultad de Ingeniería

Universidad Cooperativa de Colombia
Programa- Ingeniería Industrial
Neiva – Huila

PRODUCCIÒN DE HIERRO Y ACERO

Hierro (Fe)
Símbolo Fe (del latín., ferrum, "hierro"), es un elemento metálico, magnético, maleable y de color blanco plateado. Tiene de número atómico 26 y esuno de los elementos de transición del sistema periódico.
El hierro puro tiene una dureza que oscila entre 4 y 5. Es blando, maleable y dúctil. Se magnetiza fácilmente a temperatura ordinaria; es difícil magnetizarlo en caliente, y a unos 790º C desaparecen las propiedades magnéticas. Tiene un punto de fusión de unos 1535º C, un punto de ebullición de 2750º C y una densidad relativa de 7,86. Sumasa atómica es 55,847.
Materia prima.
Los tres materiales básicos que se utilizan en la fabricación del hierro y del acero son el mineral de hierro, la piedra caliza y el coque.
Aunque no existe en estado libre en la naturaleza, el hierro es uno de los elementos de mayor abundancia en el mundo, formando aproximadamente 5% de la corteza terrestre (bajo forma de varios minerales). Losprincipales minerales de hierro son:
La taconita (una roca negra de tipo pedernal)
La hematita (un mineral de óxido de hierro)
La limonita (un óxido de hierro que contiene agua)

Magnetita (Fe304), hematita (Fe203) y siderita (FeC03), denominados estos últimos, de acuerdo con la nomenclatura química, óxido ferroso férrico, óxido férrico y carbonato de hierro, respectivamente.

El arrabio, quecontiene 1,5 a 4 por ciento de carbono, en parte libre en forma de grafito y en parte combinado con el hierro con el que constituye el carburo de hierro (Fe3C), junto con otras impurezas, entre ellas, fósforo, azufre y silicio sirve para preparar, hierro dulce y acero. Prácticamente, la mayor proporción de arrabio se utiliza en la industria moderna para obtener el acero, que es hierro que contiene de0,16 hasta casi 2 por ciento de carbono y vestigios mínimos de fósforo y azufre.
Siderurgia
Se denomina siderurgia a la técnica del tratamiento del mineral de hierro para obtener diferentes tipos de éste o de sus aleaciones. El proceso de transformación del mineral de hierro comienza desde su extracción en las minas. 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.
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 antes de su envío a la siderurgia, existiendo 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, que precipitan en un sector aparte.
• Separación por densidad: se sumergen todas las rocas en agua, la cual tiene una densidad intermedia entre la ganga y el mineral de hierro. El inconveniente de este método es que el mineral sehumedece siendo esto perjudicial en el proceso siderúrgico

Proceso de producción
El acero es una aleación de hierro y carbono. Se produce en un proceso de dos fases. Primero el mineral de hierro es reducido o fundido con coque y piedra pómez, produciendo hierro fundido que es moldeado como arrabio o conducido a la siguiente fase como hierro fundido. La segunda fase, la de aceración, tiene porobjetivo reducir el alto contenido de carbono introducido al fundir el mineral y eliminar las impurezas tales como azufre y fósforo, al mismo tiempo que algunos elementos como manganeso, níquel, hierro 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...