6 MATERIALES FERROSOS

TEMA 6:
MATERIALES FERROSOS

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1. INTRODUCCIÓN

 MATERIALES FERROSOS, son aquellos cuyo constituyente principal es el
hierro. Se pueden clasificar en:

 HIERRO
 ACEROS
 FUNDICIONES
 FERROALEACIONES.

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2. EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LA SIDERURGIA
 6000 a. C. se funden objetos de cobre.
 3000 a. C. bronce fundido al alear cobre y estaño.
1500 a. C. Los hititas (Turquía) utilizan el hierro. Se encuentra en forma de
mineral, y así no tiene utilidad. Hay que separar la mena y la ganga;
descubierto este proceso su utilización aumenta: más abundante que el
cobre, se encuentra en la corteza terrestre, es más duro y resistente.
 1200 a. C. empieza la Edad de Hierro y se propaga por Oriente Medio.
 600 a. C. comienza Edad Hierro enChina y Europa.
 s. I los romanos dominan el mundo, organizan la producción de acero y la
fabricación de armas: Damasco, España, Italia, … son centros productores
de hierro.
 700 Aparece la forja catalana, un tipo de horno con cuba de mampostería
provista de tobera lateral para mantener el carbón a mayor Tª.
 1300 Primer Horno Alto, horno de gran capacidad, recibe aire de un fuelle,
hierro encontacto con el carbón y disminuye el punto de fusión, se obtiene
el hierro colado.

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2. EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LA SIDERURGIA
 1709-1735 horno de coque, Abraham Darby sustituye el carbón vegetal por
coque, más rico en C, más limpio y menos contaminante.
 1740 acero al crisol. Benjamín Huntsman produce el primer acero al crisol.
Acero de muy buena calidad.
 1784 Horno depudelar de Cort, el hierro colado procedente al horno alto
se refundía en un horno de reverbero, y se obtenía un hierro forjado de gran
calidad.
 1820-1828 Inyección de aire, Neilson mejora la eficacia del alto horno
haciendo pasar aire a través de una tubería al rojo vivo.
 1855 Bessemer, inventa el afinado por aire, preparación de acero sin fuego.
 1860 Cowper, inventa el recuperador decalor.
 1864 Emile y Pierre Martin funden los primeros aceros con adición de
chatarra.

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2. EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LA SIDERURGIA
 1878, Thomas, inventa el revestimiento del convertidor que permite la
desfosforación del hierro.
 1880 Siemens inventa la fabricación de acero por vía electrotérmica.
 1884 1er Horno alto en España
 1902 Heroult, patenta el horno eléctricode arco.
 1904 1er Horno eléctrico en España
 1930 Colada continua.
 1948, fabricación de acero con convertidores soplados con oxígeno
(procedimiento LD).
 1960 instalación es España de la colada continua.
 1978, en Alemania se pone en marcha el horno eléctrico por inducción.

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3. PROCESO SIDERÚRGICO
3.1. MATERIAS PRIMAS
 HIERRO
 CARBÓN DE COQUE
 FUNDENTESTEMA 6: MATERIALES FERROSOS

HIERRO
El MINERAL DE HIERRO lleva mezclados:
 La MENA o parte útil: óxidos de hierro
 La GANGA o parte no útil: sílices, cal, alúmina, etc.
MINERAL

NOMBRE CIENTÍFICO

% en Fe del mineral

CARACTERÍSTICAS

MAGNETITA
(Fe3O4)

72%

Mineral más puro y rico. Color grisnegruzco, magnético.

HEMATITES
(Fe2O3)

70%

Tiene poco fósforo. Color rojizo, gris

LIMONITAS
2Fe2O3 +3H2O

60%

Color ocre. Blandas y fáciles de
reducir. Contiene fósforo.

CARBONATOS

SIDERITA
Fe CO3

48%

Debe calcinarse en horno de cuba
para pasar a óxido de hierro.

SULFUROS

PIRITA
Fe S2

< 48%

Mineral de hierro mezclado con
cobre. Color amarillo.

ÓXIDOS

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CARBÓN DE COQUE
El CARBÓN es la materia prima para obtener COQUE. Sólo son aptas las hullas
grasas ysemigrasas de llama corta, con contenido en materias volátiles entre 22%
y 30%, azufre <1% y cenizas <9%

Misión del coque en el proceso siderúrgico:


Producir por combustión el calor necesario para la reacción de reducción
(eliminar oxígeno) y fundir la mena dentro del horno.



Soportar las cargas en el alto horno



Producir el gas reductor (CO) que transforma los óxidos en arrabio.

¿Cómo se...