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 SECUNDARIA Ciencias III UNIDAD 4
UNIDAD CUMBRES 3º. AÑO
CICLO ESCOLAR 2012-2013 Maestr@: Q.I. Ma. Del Socorro Carrales de Reyes


Tarea. No 6 Obtención del fierro y del acero.

El fierroen estado puro no posee la resistencia y dureza necesarias para las aplicaciones de uso común. Sin embargo, cuando se combina con pequeñas cantidades de carbono se obtiene un metal denominado acero, cuyas propiedades varían en función de su contenido en carbono y de otros elementos en aleación, tales como el manganeso, el cromo, el silicio o el aluminio, entre otros.

Esencialmente, el acero esuna aleación de fierro y carbono. El contenido de carbono
(Entre 0.08 y 1.4%.) El porcentaje de carbono del acero es el factor más importante que gobierna sus propiedades y aplicaciones.

Materias primas en la fabricación el acero.

1) Mineral de Fierro:
El principal mineral de fierro es el hematita, el cual cuando es puro contiene 70% fierro. Cuando este oxido de hierro contiene aguase denomina limonita, y contiene 60% de hierro cuando es puro. La magnetita se halla con menos abundancia.

2) Coque . Es un material duro quebradizo y poroso, que contiene de 85% a 90% de carbono, junto con alto de cenizas, azufre y fósforo.

3) Carbonato de Calcio CaCO3

4) Chatarra: ( metal reciclado )
Solo los metales pueden ser utilizados varias veces.

Horno alto:
El mineral sereduce a metal en el horno alto por medio del coque cargado con el mineral, las impurezas se escorifican mediante la castina cargada también con el mineral.
La reducción de los óxidos para obtener hierro se lleva a cabo en un horno denominado comúnmente alto horno En él se añaden los minerales de hierro en presencia de coque y carbonato de calcio, CaCO3, que actúa como escorificante (Eliminaimpurezas)
Los gases sufren una serie de reacciones; el coque puede reaccionar con el oxígeno para formar dióxido de carbono: C + O2 → CO2 A su vez el dióxido de carbono puede reducirse para dar monóxido de carbono: CO2 + C → 2CO
El proceso de oxidación de coque con oxígeno libera energía y se utiliza para calentar (llegándose hasta unos 1900 °C en la parte inferior del horno).
En primer lugarlos óxidos de hierro pueden reducirse, parcial o totalmente, con el monóxido de carbono, CO; por ejemplo:
Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2
FeO + CO → Fe + CO2





El aire inyectado a través del horno, se calienta previamente en estufas. La combustión del coque suministra el calor necesario, y el óxido de carbono formado por la combustión parcial del coque al combinarse con el mineral de fierroproduce el hierro. La caliza se combina con las impurezas del mineral formando la escoria.
A medida que se forma el hierro y la escoria van cayendo en el crisol situado en el fondo del horno debido a que el hierro es más denso que la escoria, se deposita en el fondo, mientras que la escoria flota sobre el hierro fundido.

Métodos para la Fabricación del acero

Para transformar el hierrofundido en acero se debe realizar otro proceso, en donde
Se debe de ir controlando la cantidad de los elementos que componen esta aleación. Existen diferentes procesos: 1) Bessemer 2) Siemens 3) Horno Eléctrico.

Horno Bessemer:
Para fabricar acero Bessemer se vierte hierro directamente del horno alto en el convertidor o recipiente. En el fondo del convertidor existe un cierto número deorificios a través de los cuales se inyecta aire. El aire oxida primero el silicio y manganeso, y estos óxidos, junto con algo se óxido de hierro suben a la parte alta y forman una escoria.

Horno Siemens-Martin :

Crisol ancho y de baja profundidad para refinar el arrabio o chatarra para su conversión en acero.Los hornos Siemens se cargan mecánicamente. Después de unas dos horas, la chatarra...