Producción del hierro
Páginas: 36 (8806 palabras)
Publicado: 15 de septiembre de 2013
Unidad I Proceso de obtención
del hierro y del acero
Groover, Mikell P. (1997) Fundamentos
de manufactura moderna (Materiales,
Procesos y Sistemas ). México. Prentice-Hall.
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE DURANGO - EDUCACIÓN A DISTANCIA
1
Unidad I Proceso de obtención del hierro y del acero
1.1 Proceso tecnológico para la obtención del hierro de primera fusión
(arrabio)
La produccióndel hierro y del acero empieza con las menas de hierro y otros
materiales requeridos (mena = mineral metalífero, principalmente el de hierro, tal
como se extrae del yacimiento y antes de limpiarlo).
Yacimiento de mineral de hierro y transporte a la planta beneficiadora
La mena principal usada en la producción de hierro y acero es la hematita (Fe203),
otras menas incluyen la magnetita(Fe304), la siderita (FeC03) y la limonita
(Fe2O3 - XH2O) donde x vale alrededor de 1.5).
Las menas de hierro (vea tabla No. 1) contienen de un 50 a un 70% de hierro,
dependiendo de su concentración; la hematita contiene casi 70% de hierro.
Además, hoy se usa ampliamente la chatarra como materia prima para la
fabricación de hierro y acero.
Las otras materias primas que se necesitan para reducir elhierro de sus menas,
son el coque y la piedra caliza. El coque es un combustible de alto carbono,
producido por el calentamiento de carbón bituminoso en una atmósfera con bajo
contenido de oxígeno durante varias horas, seguido de una aspersión de agua en
torres especiales de enfriamiento. La coquificación del carbón mineral deja, como
subproducto, gas de alto poder calorífico, que es utilizadocomo combustible en
los diversos procesos subsiguientes.
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UNIDAD 1
GUÍA DIDÁCTICA DE PROCESOS DE FABRICACIÓN
El coque desempeña dos funciones en el proceso de reducción:
1) Es un combustible que proporciona calor para la reacción química y
2) produce monóxido de carbono (CO) para reducir las menas de hierro.
Planta coquizadora
Carbón
Coque
La piedra caliza es una roca quecontiene altas proporciones de carbonato de
calcio (CaCO3). Esta piedra caliza se usa en el proceso como un fundente que
reacciona con las impurezas presentes y las remueve del hierro fundido como
escoria.
La piedra caliza se extrae de los yacimientos.
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE DURANGO - EDUCACIÓN A DISTANCIA
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Tabla No. 1, Los metales y sus menas
La producción del hierro.
Paraproducir hierro, se alimenta por la parte superior de un alto horno una
carga con capas alternadas de coque, piedra caliza y mineral de menas de hierro.
Un alto horno es virtualmente una planta química que reduce continuamente
el hierro del mineral. Químicamente desprende el oxígeno del óxido de hierro
existente en el mineral para liberar el hierro. Está formado por un recipiente
cilíndricode acero forrado con un material no metálico y resistente al calor, como
ladrillos refractarios y placas refrigerantes. El diámetro del recipiente cilíndrico de
9 a 15 m (30 a 50 pies) disminuye hacia arriba y hacia abajo, y es máximo en
un punto situado aproximadamente a una cuarta parte de su altura total de 40 m
(125 pies) vea figuras 1 y 2.
La parte inferior del horno está dotada de variasaberturas tubulares llamadas
toberas, por donde se fuerza el paso del aire. Cerca del fondo se encuentra
un orificio por el que fluye el arrabio cuando se sangra (o vacía) el alto horno.
Encima de ese orificio, pero debajo de las toberas, hay otro agujero para retirar
la escoria. La parte superior del horno, contiene respiraderos para los gases de
escape, y un par de tolvas redondas, cerradaspor válvulas en forma de campana,
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UNIDAD 1
GUÍA DIDÁCTICA DE PROCESOS DE FABRICACIÓN
por las que se introduce la carga en el horno. Los materiales se llevan hasta las
tolvas en pequeñas vagonetas o cucharas que se suben por un elevador inclinado
situado en el exterior del horno. Desde la parte baja de la cámara se inyecta por
toberas una corriente de gases y aire precalentados a...
del hierro y del acero
Groover, Mikell P. (1997) Fundamentos
de manufactura moderna (Materiales,
Procesos y Sistemas ). México. Prentice-Hall.
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Unidad I Proceso de obtención del hierro y del acero
1.1 Proceso tecnológico para la obtención del hierro de primera fusión
(arrabio)
La produccióndel hierro y del acero empieza con las menas de hierro y otros
materiales requeridos (mena = mineral metalífero, principalmente el de hierro, tal
como se extrae del yacimiento y antes de limpiarlo).
Yacimiento de mineral de hierro y transporte a la planta beneficiadora
La mena principal usada en la producción de hierro y acero es la hematita (Fe203),
otras menas incluyen la magnetita(Fe304), la siderita (FeC03) y la limonita
(Fe2O3 - XH2O) donde x vale alrededor de 1.5).
Las menas de hierro (vea tabla No. 1) contienen de un 50 a un 70% de hierro,
dependiendo de su concentración; la hematita contiene casi 70% de hierro.
Además, hoy se usa ampliamente la chatarra como materia prima para la
fabricación de hierro y acero.
Las otras materias primas que se necesitan para reducir elhierro de sus menas,
son el coque y la piedra caliza. El coque es un combustible de alto carbono,
producido por el calentamiento de carbón bituminoso en una atmósfera con bajo
contenido de oxígeno durante varias horas, seguido de una aspersión de agua en
torres especiales de enfriamiento. La coquificación del carbón mineral deja, como
subproducto, gas de alto poder calorífico, que es utilizadocomo combustible en
los diversos procesos subsiguientes.
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UNIDAD 1
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El coque desempeña dos funciones en el proceso de reducción:
1) Es un combustible que proporciona calor para la reacción química y
2) produce monóxido de carbono (CO) para reducir las menas de hierro.
Planta coquizadora
Carbón
Coque
La piedra caliza es una roca quecontiene altas proporciones de carbonato de
calcio (CaCO3). Esta piedra caliza se usa en el proceso como un fundente que
reacciona con las impurezas presentes y las remueve del hierro fundido como
escoria.
La piedra caliza se extrae de los yacimientos.
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Tabla No. 1, Los metales y sus menas
La producción del hierro.
Paraproducir hierro, se alimenta por la parte superior de un alto horno una
carga con capas alternadas de coque, piedra caliza y mineral de menas de hierro.
Un alto horno es virtualmente una planta química que reduce continuamente
el hierro del mineral. Químicamente desprende el oxígeno del óxido de hierro
existente en el mineral para liberar el hierro. Está formado por un recipiente
cilíndricode acero forrado con un material no metálico y resistente al calor, como
ladrillos refractarios y placas refrigerantes. El diámetro del recipiente cilíndrico de
9 a 15 m (30 a 50 pies) disminuye hacia arriba y hacia abajo, y es máximo en
un punto situado aproximadamente a una cuarta parte de su altura total de 40 m
(125 pies) vea figuras 1 y 2.
La parte inferior del horno está dotada de variasaberturas tubulares llamadas
toberas, por donde se fuerza el paso del aire. Cerca del fondo se encuentra
un orificio por el que fluye el arrabio cuando se sangra (o vacía) el alto horno.
Encima de ese orificio, pero debajo de las toberas, hay otro agujero para retirar
la escoria. La parte superior del horno, contiene respiraderos para los gases de
escape, y un par de tolvas redondas, cerradaspor válvulas en forma de campana,
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UNIDAD 1
GUÍA DIDÁCTICA DE PROCESOS DE FABRICACIÓN
por las que se introduce la carga en el horno. Los materiales se llevan hasta las
tolvas en pequeñas vagonetas o cucharas que se suben por un elevador inclinado
situado en el exterior del horno. Desde la parte baja de la cámara se inyecta por
toberas una corriente de gases y aire precalentados a...
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