Metalurgia Del Hierro
Páginas: 14 (3384 palabras)
Publicado: 8 de junio de 2012
METALURGIA DEL HIERRO
El hierro existe en la corteza terrestre en muchos minerales diferentes, como la pirita de hierro (FeS2), la siderita (FeCO3), la hematita (Fe2O3) y la magnetita (Fe3O4). De todos ellos, la hematita y la magnetita son especialmentes útiles para la extracción del hierro. El proceso metalúrgico implica la reducción química de los minerales con carbono (en forma de coque) enun alto horno. Por la parte alta del horno se introducen la mena concentrada de hierro, piedra caliza (CaCO3) y coque. Se hace pasar una corriente de aire caliente desde la parte inferior del horno hacia arriba. El oxígeno gaseoso reacciona con el carbono del coque para formar principalmente monóxido de carbono y algo de dióxido de carbono del coque para formar principalmente monóxido de carbono.Estas reacciones son muy exotérmicas y, a medida que se elevan los gases calientes CO y Co2, reaccionan con los óxidos de hierro en diferentes zonas de temperatura. Las etapas cruciales en la extracción del hierro son:
La piedra caliza se descompone en el horno como sigue:
El óxido de calcio reacciona con las impurezas del hierro, que son arena (SiO2) y oxido de aluminio (Al2O3):
Lamezcla de silicato de calcio y aluminio de calcio que mantiene fundida a la temperatura del horno se conoce como escoria.
Conforme transcurre el tiempo, la mena desciende hacia la parte inferior del horno; para entonces, la mayor parte ha sido reducida a hierro. La temperatura de la parte baja del horno es superior al punto de fusión del hierro impuro, por lo que el hierro fundido que se encuentra enla parte baja del horno se puede drenar hacia un recipiente. Debido a que la escoria es menos densa, forma una capa sobre el hierro fundido y es posible separarla en ese momento.
El hierro que se extrae en esta forma contiene muchas impurezas y se denomina hierro colado: puede contener hasta 5% de C y algo de Si, P, manganeso y azufre. Algunas de las impurezas provienen de los minerales desilicatos y fosfatos, mientras que el carbono y el azufre proviene del coque. El hierro colado es granular y quebradizo. Tiene un punto de fusión relativamente bajo (unos 1 1800C), por lo que es moldeable: por esta razón, también se le conoce como hierro fundido.
METALES NO FERROSOS
Los metales no ferrosos son aquellos que incluyen elementos metálicos y aleaciones que no se basan en elhierro, algunos ejemplos son el aluminio, el cobre, el magnesio, el níquel, el zinc entre otros.
Aunque algunos metales no ferroso no pueden igualar la resistencia de los aceros, algunas aleaciones no ferrosas tienen otras características, como resistencia a la corrosión y relaciones resistencia-peso.
Su utilización no es tan masiva como los productos férreos (acero, hierro, fundición), pero tienenuna gran importancia en la fabricación de gran cantidad de productos.
Propiedades:
Los metales no ferrosos y sus aleaciones, son en general resistentes a la corrosión atmosférica y la oxidación. Pero no es esta la única buena cualidad, que los hace recomendables para muchas aplicaciones, sino también la facilidad con que se moldean y mecanizan; la elevada resistencia mecánica en relación a supeso de algunas aleaciones; la gran conductividad térmica y eléctrica, y también su bella terminación desde el punto de vista decorativo.
Los metales no ferrosos se clasifican en tres grupos:
•Pesados: son aquellos cuya densidad es igual o mayor de 5 kg/dm³,
•Ligeros: su densidad está comprendida entre 2 y 5 kg/dm³.
•Ultraligeros: su densidad es menor de 2 kg/dm³.
Metales no ferrosospesados:
• Estaño (Sn)
Características: se encuentra en la casiterita; su densidad es de 7,28 kg/dm³, su punto de fusión alcanza los 231ºC; tiene una resistencia a la tracción de 5 kg/mm²; en estado puro tiene un color muy brillante, pero a temperatura ambiente se oxida y lo pierde; a temperatura ambiente es también muy maleable y blando, sin embargo en caliente es frágil y quebradizo;...
El hierro existe en la corteza terrestre en muchos minerales diferentes, como la pirita de hierro (FeS2), la siderita (FeCO3), la hematita (Fe2O3) y la magnetita (Fe3O4). De todos ellos, la hematita y la magnetita son especialmentes útiles para la extracción del hierro. El proceso metalúrgico implica la reducción química de los minerales con carbono (en forma de coque) enun alto horno. Por la parte alta del horno se introducen la mena concentrada de hierro, piedra caliza (CaCO3) y coque. Se hace pasar una corriente de aire caliente desde la parte inferior del horno hacia arriba. El oxígeno gaseoso reacciona con el carbono del coque para formar principalmente monóxido de carbono y algo de dióxido de carbono del coque para formar principalmente monóxido de carbono.Estas reacciones son muy exotérmicas y, a medida que se elevan los gases calientes CO y Co2, reaccionan con los óxidos de hierro en diferentes zonas de temperatura. Las etapas cruciales en la extracción del hierro son:
La piedra caliza se descompone en el horno como sigue:
El óxido de calcio reacciona con las impurezas del hierro, que son arena (SiO2) y oxido de aluminio (Al2O3):
Lamezcla de silicato de calcio y aluminio de calcio que mantiene fundida a la temperatura del horno se conoce como escoria.
Conforme transcurre el tiempo, la mena desciende hacia la parte inferior del horno; para entonces, la mayor parte ha sido reducida a hierro. La temperatura de la parte baja del horno es superior al punto de fusión del hierro impuro, por lo que el hierro fundido que se encuentra enla parte baja del horno se puede drenar hacia un recipiente. Debido a que la escoria es menos densa, forma una capa sobre el hierro fundido y es posible separarla en ese momento.
El hierro que se extrae en esta forma contiene muchas impurezas y se denomina hierro colado: puede contener hasta 5% de C y algo de Si, P, manganeso y azufre. Algunas de las impurezas provienen de los minerales desilicatos y fosfatos, mientras que el carbono y el azufre proviene del coque. El hierro colado es granular y quebradizo. Tiene un punto de fusión relativamente bajo (unos 1 1800C), por lo que es moldeable: por esta razón, también se le conoce como hierro fundido.
METALES NO FERROSOS
Los metales no ferrosos son aquellos que incluyen elementos metálicos y aleaciones que no se basan en elhierro, algunos ejemplos son el aluminio, el cobre, el magnesio, el níquel, el zinc entre otros.
Aunque algunos metales no ferroso no pueden igualar la resistencia de los aceros, algunas aleaciones no ferrosas tienen otras características, como resistencia a la corrosión y relaciones resistencia-peso.
Su utilización no es tan masiva como los productos férreos (acero, hierro, fundición), pero tienenuna gran importancia en la fabricación de gran cantidad de productos.
Propiedades:
Los metales no ferrosos y sus aleaciones, son en general resistentes a la corrosión atmosférica y la oxidación. Pero no es esta la única buena cualidad, que los hace recomendables para muchas aplicaciones, sino también la facilidad con que se moldean y mecanizan; la elevada resistencia mecánica en relación a supeso de algunas aleaciones; la gran conductividad térmica y eléctrica, y también su bella terminación desde el punto de vista decorativo.
Los metales no ferrosos se clasifican en tres grupos:
•Pesados: son aquellos cuya densidad es igual o mayor de 5 kg/dm³,
•Ligeros: su densidad está comprendida entre 2 y 5 kg/dm³.
•Ultraligeros: su densidad es menor de 2 kg/dm³.
Metales no ferrosospesados:
• Estaño (Sn)
Características: se encuentra en la casiterita; su densidad es de 7,28 kg/dm³, su punto de fusión alcanza los 231ºC; tiene una resistencia a la tracción de 5 kg/mm²; en estado puro tiene un color muy brillante, pero a temperatura ambiente se oxida y lo pierde; a temperatura ambiente es también muy maleable y blando, sin embargo en caliente es frágil y quebradizo;...
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