INTRODUCCIÓN:
Los metales férricos presentan algunos inconvenientes como: la facilidad de corrosión, el punto de fusión elevado, la baja conductividad térmica y eléctrica y la dificultad de mecanizado. Por ello la industria utiliza los metales no férricos que pueden clasificarse atendiendo a su densidad en pesados, ligeros y ultraligeros.
Pero los metales no férricos resultan máscaros de obtener por:
– La baja concentración de algunos de estos metales en sus menas.
– La energía consumida
– La demanda reducida
Conducen bien el calor y la electricidad, tienen un brillo característico, son sólidos (excepto el mercurio). Cuando se calientan se funden, depende de su punto de fusión.
Los metales no férricos de mayor aplicación son el cobre y sus aleaciones. Los demáscasi nunca se emplean en estado puro sino en aleaciones.
|Nombre |hierro |
|Punto de Fusión |1808 K |
|Presión Vapor |7,05 Pa a 1808 K |
|Calor especifico |440 J/(kg*K) |
|Conductividad eléctr. |9,93 × 106 m-1•?-1 |
|Densidad. |7.86g/ml |
|Resistividad|10 x 10-8?m |
El Hierro y Acero
El hierro es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre (5%). Es un metal maleable, tenaz, de color gres plateado y magnético.
Proceso de obtención
• La materia prima, formada por mineral de hierro (60%), carbón de coque (30%) y fundente (10%), se introduce en el horno alto por la parte superior.
•Mineral de hierro (1). Antes de ser introducido en el horno alto se debe someter a una serie de tratamientos preliminares. Estos tratamientos consisten en triturar y moler el mineral, para posteriormente separar la parte útil (mena) de la no aprovechable (rocas, cal, sílice, tierra, etc.), que constituye la ganga.
• Carbón de coque (2). Se ha creado artificialmente a partir de la hulla. Sumisión, dentro del horno alto, es la siguiente:
• Producir, por combustión, el calor necesario para fundir la mena y generar las reacciones químicas necesarias para que el óxido de hierro (mineral de hierro) se convierta en arrabio.
• Soportar el peso de la materia prima introducida, permitiendo que no se aplaste, para que pueda arder en la parte inferior y salgan losgases hacia la parte superior del horno.
• Fundente. Compuesto por piedra caliza o, lo que es lo mismo, cal (siempre que el mineral tenga composición ácida), cuya misión es:
• Reaccionar químicamente con la ganga que haya podido quedar en el mineral, arrastrándola
hacia la parte superior de la masa líquida, y formando lo que se denomina escoria.
• Bajar elpunto de fusión de la ganga para que la escoria sea líquida.
• Funcionamiento del horno alto:
• A medida que se introduce la carga por la parte superior, ésta va bajando y su temperatura aumentando hasta llegar al etalaje (imagen inferior). Aquí la temperatura ronda los 1 650 °C, suficientes para que el mineral de hierro (mena) se transforme en gotitas de hierro que se depositan en elcrisol (imagen inferior).
• La cal (fundente) reacciona químicamente con la ganga formando la escoria, que flota sobre el hierro fundido. Por un agujero, llamado bigotera o piquera de escoria, se extrae, cada dos horas, la escoria. Esta escoria se emplea en la fabricación de cementos, balastros de vías de ferrocarril y aislante térmico.
• Periódicamente, se abre la piquera de arrabioy se extrae el hierro líquido que hay en el crisol. Este hierro líquido se llama arrabio o hierro de primera fusión y contiene muchas impurezas, así como un exceso de carbono, por lo que normalmente no tiene ninguna aplicación.
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• Casi la totalidad del arrabio se convierte en acero a través del convertidor o procedimiento LD. A veces, el arrabio se solidifica en moldes…