Metalurgia

METALURGIA EXTRACTIVA EN LA PRODUCCIÓN DEL HIERRO Y EL ACERO

El diagrama general de la fusión primaria del hierro integra a la mayoría de las actividades que se desarrollan en el proceso productivo. No se debe olvidar que los diagramas de flujo son una de las herramientas más utilizadas por los ingenieros industriales y que de manera automática los deben utilizar o elaborar.
EscoriaEscoria
Preparación del mineral:
* Lavado
* Quebrado
* cribado

Preparación del mineral:
* Lavado
* Quebrado
* cribado

Extracción del mineral de hierro

Extracción del mineral de hierro

Aire
Aire
Transporte del mineral del hierro
Transporte del mineral del hierro

Alto horno
Alto horno

Arrabio
Arrabio

Preparación del mineral:
* Refinado
* calentadoPreparación del mineral:
* Refinado
* calentado
Transporte del mineral de coque
Transporte del mineral de coque
Explotación del coque
Explotación del coque

Reparación del material:
* Lavado
* Quebrado
* cribado
Reparación del material:
* Lavado
* Quebrado
* cribado

Transporte de la piedra
Transporte de la piedra
Explotación de piedracaliza
Explotación de piedra caliza

El 90% de todos los metales fabricados a escala mundial son de hierro y acero. Los procesos para la obtención de hierro fueron conocidos desde el año 1200 AC.

Los principales minerales de los que se extrae el hierro son: Hematita (mena roja) | 70% de hierro |
Magnetita (mena negra) | 72.4% de hierro |
Siderita (mena café pobre) | 48.3% de hierro |Limonita (mena café) | 60-65% de hierro |

Para la producción de hierro y acero son necesarios cuatro elementos fundamentales:

* Mineral de hierro

* Coque

* Piedra caliza

* Aire

Los tres primeros se extraen de minas y son transportados y prepararlos antes de que se introduzcan al sistema en el que se producirá el arrabio.

El arrabio es un hierro de pocacalidad, su contenido de carbón no está controlado y la cantidad de azufre rebasa los mínimos permitidos en los hierros comerciales. Sin embargo es el producto de un proceso conocido como la fusión primaria del hierro y del cual todos los hierros y aceros comerciales proceden.
A la caliza, el coque y el mineral de hierro se les prepara antes de introducirse al alto horno para que tengan la calidad,el tamaño y la temperatura adecuada, esto se logra por medio del lavado, triturado y cribado de los tres materiales.

ALGUNOS ELEMENTOS QUÍMICOS EN LA FUNDICIÓN DEL HIERRO

Existen muchos elementos químicos que dan las características de ingeniería a las aleaciones ferrosas, sin embargo hay algunos que se destacan por sus efectos muy definidos, a continuación se presentan algunos de estoselementos:

Carbono: Arriba del 4% baja la calidad del hierro, sin embargo se debe decir que es el elemento que da la dureza al hierro y por medio de sus diferentes formas en las que se presenta, se pueden definir varias propiedades de las aleaciones y su grado de maquinabilidad. Con base a la cantidad de carbono en el hierro las aleaciones se pueden definir o clasificar como se observó en lostemas anteriores.

Silicio: Este elemento hasta un 3.25% es un ablandador del hierro y es el elemento predominante en la determinación de las cantidades de carbono en las aleaciones de hierro. El silicio arriba de 3.25% actúa como endurecedor. Las fundiciones con bajo contenido de silicio responden mejor a los tratamientos térmicos.
Manganeso: Es un elemento que cuando se agrega a la fundiciónarriba del 0.5% sirve para eliminar al azufre del hierro. Como la mezcla producto del azufre y el manganeso tiene baja densidad flota y se elimina en forma de escoria. También aumenta la fluidez, resistencia y dureza del hierro.

Azufre: No sirve de nada en el hierro, debe ser eliminado y controlado.

EL ALTO HORNO

En general los altos hornos tienen un diámetro mayor a 8 m y llegan a...