Procesamiento de material ferroso

INSTITUTO TECNOLOGICO DE CHIHUAHUA Ingeniería en Materiales. Procesamiento de materias ferrosas Índice − Generalidades del hierro 3. − Estudio de los principales minerales de hierro 4. − Procesos teóricos del secado y calcinación 7. − Descripción breve de los procesos de coquización.. − Bibliografía 9. El Hierro El hierro es un elemento metálico, magnético, maleable y de color blanco plateado.Tiene de número atómico 26 y es uno de los elementos de transición del sistema periódico. El hierro fue descubierto en la prehistoria y era utilizado como adorno y para fabricar armas; el objeto más antiguo, aún existente, es un grupo de cuentas oxidadas encontrado en Egipto, y data del 4000 a.C. El término arqueológico edad del hierro se aplica sólo al periodo en el que se extiende la utilización yel trabajo del hierro. El procesado moderno del hierro no comenzó en Europa central hasta la mitad del siglo XIV d.C. Propiedades El hierro puro tiene una dureza que oscila entre 4 y 5. Es blando, maleable y dúctil. Se magnetiza fácilmente a temperatura ordinaria; es difícil magnetizarlo en caliente, y a unos 790 °C desaparecen las propiedades magnéticas. Tiene un punto de fusión de unos 1535 °C,un punto de ebullición de 2750 °C y una densidad relativa de 7,86. Su masa atómica es 55,847. El metal existe en tres formas alotrópicas distintas: hierro ordinario o hierro−ð (hierro−alfa), hierro− (hierro−gamma) y hierro− (hierro−delta). La disposición interna de los átomos en la red del cristal varía en la transición de una forma a otra. La transición de hierro−ð a hierro− se produce a unos910 °C, y la transición de hierro− a hierro− se produce a unos 1.400 °C. Las distintas propiedades físicas de las formas alotrópicas y la diferencia en la cantidad de carbono admitida por cada una de las formas desempeñan un papel importante en la formación, dureza y temple del acero, pues de estas depende mucho las propiedades mecánicas. Químicamente el hierro es un metal activo. Se combina con loshalógenos (flúor, cloro, bromo, yodo y astato y con el azufre, fósforo, carbono y silicio. Desplaza al hidrógeno de la mayoría de los ácidos débiles. Arde con oxígeno formando tetróxido triférrico (óxido ferrosoférrico), Fe3O4. Expuesto al aire húmedo, se corroe formando óxido de hierro hidratado, una sustancia pardo−rojiza, escamosa, conocida comúnmente como orín. La formación de orín es unfenómeno electroquímico en el cual las impurezas presentes en el hierro interactúan eléctricamente con el hierro metal. Se establece una pequeña corriente en la que el agua de la atmósfera proporciona una disolución electrolítica. El agua y los electrólitos solubles aceleran la reacción. En este proceso, el hierro metálico se descompone y reacciona con el oxígeno del aire para formar el orín. La 1reacción es más rápida en aquellos lugares donde se acumula el orín, y la superficie del metal acaba agujereándose. Al sumergir hierro en ácido nítrico concentrado, se forma una capa de óxido que lo hace pasivo, es decir, no reactivo químicamente con ácidos u otras sustancias. La capa de óxido protectora se rompe fácilmente golpeando o sacudiendo el metal, que vuelve a convertirse en activo.Estado natural El hierro sólo existe en estado libre en unas pocas localidades, en concreto al oeste de Groenlandia. También se encuentra en los meteoritos, normalmente aleado con níquel. En forma de compuestos químicos, está distribuido por todo el mundo, y ocupa el cuarto lugar en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre; después del aluminio, es el más abundante de todos los metales.Los principales minerales de hierro son las hematites. Otros minerales importantes son el hierro del pantano (limonita). La pirita, Hematita (Fe2O3), Magnetita (Fe3O4), y goethita (FeO Fe3 O4 + H2O , hidróxido de hierro). que es un sulfuro de hierro, no se procesa como mineral de hierro porque el azufre es muy difícil de eliminar. También existen pequeñas cantidades de hierro combinadas con...