Hornos y Aceros

Hierro Colado
Para la producción del hierro fundido se parte de los minerales naturales ricos en hierro, los que se someten a un proceso metalúrgico bastante complejo cuyo producto final es el hierro colado. Durante el proceso de producción se pueden agregar además las chatarras ferrosas a fin de aprovecharlas como material de reciclaje.
Minerales de hierro
Por su abundancia en la cortezaterrestre el hierro ocupa el cuarto lugar después del oxígeno, silicio y aluminio. La corteza terrestre contiene cerca del 4.2% de hierro en diferentes compuestos químicos. Los mas abundantes son los compuestos de hierro con oxígeno, con carbono, combinaciones de óxido de hierro con óxido de silicio y otros óxidos y compuestos donde el hierro está unido al azufre (compuestos sulfurosos). Para obtenerel hierro fundido se utilizan aquellos minerales mas ricos en hierro y con menos impurezas (especialmente las nocivas), es decir los que están constituidos por los compuestos que son técnica y económicamente mas ventajosos. Tales compuestos se les llama menas. La mena es una roca compuesta por minerales ferrosos y ganga, esta última es un material inútil pero inevitable en las rocas naturales. Laganga generalmente contiene sílice (SiO2), alúmina (Al2O3), óxido de calcio, magnesio y otros.
Las principales menas de hierro son

Magnetitas: (Fe3O4), óxido ferroso-férrico que tiene propiedades magnéticas. Contiene hasta un 69% de hierro.
Hematitas: Compuesta básicamente por óxido de hierro. Contiene un 62% de hierro y es el fundamento de los principales yacimiento de hierro.
Limonitas:Contiene hierro en forma de óxido hidratado (nFe2O3 . mH2O). El contenido de hierro en la limonita se de 30 a 50%
Sideritas: Contienen el hierro en forma de carbonatos (FeCO3). Pueden tener hasta 43% de hierro mezclado con carbonatos de manganeso y magnesio.
Piritas: El hierro está presente unido al azufre (FeS2). Contiene 46.7% de hierro y 53.3% de azufre. Estas menas, dado el alto contenido deazufre que es un elemento nocivo nunca se usan directamente, pero pueden ser sometidas a una tostación previa para separar el azufre y producir ácido sulfúrico, luego son utilizables para la producción del acero.



De los componentes básicos de la ganga la alúmina no se modifica durante el proceso de producción del hierro fundido y termina flotando en el hierro líquido como componenteprincipal de la nata que se forma conocida como escoria. Altos contenidos de estos materiales en la mena producen grandes cantidades de escoria que reducen la eficiencia del proceso y tienen otros efectos indeseables.
En las menas ferrosas, junto con el hierro, a menudo suelen estar presentes otros metales: manganeso, cromo, níquel, vanadio, titanio, cobre, zinc y otros. Sus incorporaciones al hierrofundido se comporta de manera diferente:
El manganeso pasa al hierro en 40-70%.
El cromo en 80-95%.
El níquel en 100%
El vanadio hasta 70%
El titanio hasta 70%.
El cobre en un 100% y en ocasiones constituye una mezcla indeseable.
El zinc no pasa al hierro y se deposita sobre las paredes del horno como óxido.
De los elementos no metálicos pasan en mayor o menor proporción al hierro fundidoel silicio, fósforo, arsénico y azufre. El paso del silicio al hierro dependerá de su cantidad en la mena y del régimen térmico del proceso por lo que un tanto manejable. El fósforo se incorpora por completo y constituye una inclusión nociva. El azufre también puede pasar en diferentes cantidades al hierro en dependencia de las condiciones del proceso. El arsénico es raro en las menas de hierropero pasa totalmente al hierro fundido empeorando su calidad.
Además de las menas típicas de hierro hay otras donde este elemento está mezclado con otros metales en cantidades apreciables, así tenemos:
Menas de hierro al manganeso
Cromitas (hierro y cromo)
Menas de cromo al níquel
Menas de hierro al vanadio, estas además de vanadio contienen titanio.
En ocasiones, y debido a algún interés...