Cap 3 El Hierro PDF

Preview

Summary

conceptos relacionados al hierro...

Description

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO (UTESA) Recinto Puerto plata

Materia Proceso de Manufactura Tema Capitulo Tercero

Presentado por

Facilitador Carlos Vespertin

Puerto Plata República Dominicana Octubre, 2015

CAPITULO III

El Hierro – Siderurgia - Hornos Altos

Metales más empleados en la industria mecánica: En primer lugar está el hierro, que en sus distintas formas entra en casi todas las construcciones metálicas. Le siguen, en menor escala, el cobre, empleado sobre todo en las industrias eléctricas y en aleaciones, el aluminio, plomo, estaño, zinc, níquel, etc.

El hierro (Símbolo: Fe): El hierro es un metal blanco, dúctil y maleable, cuyo peso específico es. 7,86. Su punto de fusión es de 1.530 "C, pero si contiene carbono, puede bajar hasta menos de 1.200 ºC. Ya antes de fundirse se reblandece y puede ser trabajado en caliente con facilidad. Conduce medianamente bien la electricidad y puede imantarse y desimanarse fácilmente. El hierro empleado en la industria suele contener carbono en mayor o menor proporción y entonces varían sus propiedades.

Siderurgia: Se llama siderurgia a la metalurgia del Hierro

Minerales de hierro: hierro es muy abundante en la naturaleza. Se puede decir que el 5 % de la corteza terrestre es Hierro.

Óxido de hierro: Estos son combinaciones del oxígeno con el hierro. Las principales son: 

Oligisto. Esto se presentan en cristales brillantes, negros cuyo polvo es rojo, y cuando es puro contiene un 70% de hierro.



Hematites rojas. Es presentada en masa más fibrosa de un color rojo sangre, contiene la misma cantidad de hierro cuando es pura, es decir químicamente es igual al oligisto.



Limonita o hematites parda. Se distingue de la anterior por su color más apagados y porque contiene menos hierro que la demás cuando es pura.



Magnetita. Es llamado imán natural o piedra imán, da hierro de muy buena calidad y contiene un 72% de hierro cuando es pura.

Materias reductoras y fundentes: Junto al mineral del hierro son precisa para la fabricación del hierro para la fabricación del hierro materia que se combinen. Con el oxígeno del óxido para dejar el hierro libre. Esta materia se llama reductores. Este es usado en carbón de coque y algunas veces el carbón vegetal

Productos

siderúrgicos:

Se

denominan productos siderúrgicos las sustancias férreas que han sufrido un proceso metalúrgico. Los principales productos siderúrgicos son el hierro, la fundición y el acero.

El hierro es el elemento químico así llamado en estado de pureza. Si este está aleado con el carbono es llamado fundición o acero, según tenga más o menos cantidad de carbono.

La fundición suele contener de 1,7 a 4% de carbono y vista al microscopio presenta varios cuerpos distintos. El acero contiene menos de 1,7% de carbono, el cual esta disuelto completamente en el hierro. El acero con poco contenido menos del 0,2% de carbono se llamaba antes hierro dulce, este es el hierro en estado casi puro, con poco contenido de carbono.

Procedimientos

para

la

obtención

de

los

productos de hierro: Beneficiar o Fundir las menas de hierro es convertir estas en hierro metálico. Se puede obtener directamente el acero, pero lo más corriente es producir primero una fundición todavía muy impura que se llama arrabio. (El arrabio es un hierro de poca calidad). Posteriormente este arrabio se convierte el acero (afino), o bien se funde de nuevo para obtener fundiciones más puras que sean ya utilizable.

Operaciones preliminares: Los minerales, antes de ser introducidos en el horno alto, necesitan a veces algunas operaciones preliminares como el lavado., el cribado, la trituración, la calcinación, la tostación y la sinterización. Es decir que son una serie de paso que hay que hacer antes de llevar a los procesos.

Horno alto: Los hornos altos son el general hornos de cuba, o sea, grandes cavidades formadas por dos troncos de conos desiguales, unidos por una base mayor. Está fabricado, al menos interiormente, con ladrillo de material refractario (resistente al calor). Esquema de un horno alto con riberas

La carga del mineral y carbón con los fundentes necesario sé efectúa por la boca superior del horno, llamada tragante.

El crisol tiene los orificios, de salida uno en la parte inferior denominado piquera y otro en la parte superior que se llama bigotera. El horno alto está fabricado, al menos interiormente, con ladrillo de material refractario (resistente al calor).

Funcionamiento del horno alto: El funcionamiento del horno alto es continuo, o sea, que continuamente se va cargando por arriba y van saliendo los productos por debajo. Como hemos dicho, se carga por el tragante el mineral, el carbón y el fundente. El objeto del fundente es formar con la ganga un compuesto, fácilmente fusible, el cual siendo más ligero que el hierro, nada sobre él.

Esto se efectúa a temperaturas que van de los 400 ºC a los 1.400 ºC. Estas grandes temperaturas se alcanzan por la combustión del carbón con el aire que entra en gran cantidad por las toberas junto a las cuales se alcanza una temperatura de unos 1.800 ºC.

A la altura de los etalajes, el hierro que ha perdido el oxígeno empieza a fundirse y a disolver el carbono, combinándose en parte con él (zona de carburación). Este hierro fundido, con el carbono disuelto, cae al crisol. Al mismo tiempo, la ganga se ha combinado con el fundente y se ha hecho también líquida, quedando encima del hierro fundido, por su menor peso, constituyendo así la escoria.

El hierro líquido obtenido se deja correr por un surco que se hace en la arena y va llenando otros muchos surcos, donde se le deja enfriar y solidificar,

formando

los

llamados

lingotes.

El material así obtenido se llama arrabio o hierro de primera fusión; es muy impuro y quebradizo y necesita otras operaciones, que más adelante estudiaremos. El tiempo que requiere la carga para hacer el recorrido, o sea, bajar desde el tragante al crisol varía entre las 8 y las 24 horas. Los gases que se desprenden, antigua· mente se dejaban escapar, pero hoy día se recogen junto al tragante (gases de tragante)...