monguentremo ha dicho:Hola a todos...
Alguien por esas casualidades de la vida, tiene información sobre el Refinamiento del fierro
Eso espero....:)
Gracias y saludos...
HIERRRO
El hierro es un elemento químico de número atómico 26 situado en el grupo 8 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Fe.
Este metal de transición es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre, representando un 5% y, entre los metales, sólo el aluminio es más abundante. Igualmente es uno de los elementos más importantes del Universo, y el núcleo de la Tierra está formado principalmente por hierro y níquel, generando al moverse un campo magnético. Ha sido históricamente muy importante, y un período de la historia recibe el nombre de Edad de Hierro.
Características principales
Es un metal maleable, tenaz, de color gris plateado y presenta propiedades magnéticas; es ferromagnético a temperatura ambiente y presión atmosférica.
Se encuentra en la naturaleza formando parte de numerosos minerales, entre ellos muchos óxidos, y raramente se encuentra libre. Para obtener hierro en estado elemental, los óxidos se reducen con carbono y luego es sometido a un proceso de refinado para eliminar las impurezas presentes.
Es el elemento más pesado que se produce exotérmicamente por fusión, y el más ligero que se produce a través de una fisión, debido a que su núcleo tiene la más alta energía de enlace por nucleón (energía necesaria para separar del núcleo un neutrón o un protón); por lo tanto, el núcleo más estable es el del hierro-56 (con 30 neutrones).
Presenta diferentes formas estructurales dependiendo de la temperatura y presión. A presión atmosférica:
Hierro-α: estable hasta los 911 °C. El sistema cristalino es una red cúbica centrada en el cuerpo (bcc).
Hierro-γ: 911 °C - 1392 °C; presenta una red cúbica centrada en las caras (fcc).
Hierro-δ: 1392 °C - 1539 °C; vuelve a presentar una red cúbica centrada en el cuerpo.
Hierro-ε: Puede estabilizarse a altas presiones, presenta estructura hexagonal compacta (hcp).
El hierro-α es ferromagnético hasta la temperatura de Curie (768 °C), a partir de la cual pasa a ser paramagnético. Antiguamente, al hierro-α paramagnético se le llamaba hierro-β, aunque hoy en día no se suele distinguir entre las fases α y β.
Aplicaciones
El hierro es el metal más usado, con el 95% en peso de la producción mundial de metal. Fundamentalmente se emplea en la producción de acero, la aleación de hierro más conocida, consistente en aleaciones de hierro con otros elementos, tanto metálicos como no metálicos, que confieren distintas propiedades al material. Se considera que una aleación de hierro es acero si contiene menos de un 2% de carbono; si el porcentaje es mayor, recibe el nombre de fundición.
El acero es indispensable debido a su bajo precio y dureza, especialmente en automóviles, barcos y componentes estructurales de edificios.
Las aleaciones férreas presentan una gran variedad de propiedades mecánicas dependiendo de su composición o el tratamiento que se haya llevado a cabo.
PRODUCCIÓN DE ACERO Alto Horno Los materiales básicos empleados para fabricar arrabio son minerales de hierro, coque y caliza. El coque se quema como combustible para calentar el horno, y al arder monóxido de carbono, que se combina con los óxidos de hierro del mineral y los reduce a hierro metálico. La ecuación de la reacción química fundamental de un horno es Fe2 O3 +CO 3 CO2 + 2 Fe. La caliza de la carga del horno fuente adicional de monóxido de carbono y como sustancia fundente. Este material se combina con la sílice presenta en el mineral (que no se funde a las temperaturas del horno) para formar silicato cálcico, cuyo punto de función es menor. Sin la caliza se formaría silicato de hierro, con lo que se perdería hierro metálico. El silicato cálcico y otras impurezas forman una escoria que flota sobre el metal fundido en parte inferior del horno. El arrabio producido en los altos hornos tiene la siguiente composición: un 92% de hierro, un 3 o 4% de carbono, entre 0,5 y 3% de silicio, del 0,25% al 2,5% de manganeso, del 0,04 al 2% de fósforo y algunas partículas de azufre. Un alto horno típico está formado por una cápsula cilíndrica de acero forrado con un material no metálico y resistente al calor, como asbesto o ladrillos refractarios. El diámetro de la cápsula disminuye hacia arriba y hacia abajo, y es máximo en un punto situado aproximadamente a una cuarta parte de su altura total. La parte inferior del horno está dotada de varias aperturas tubulares llamadas toberas, por donde se fuerza el paso del aire. Cerca del fondo se encuentra un orificio por el que fluye el arrabio fundido 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, cuya altura es de unos 30 m, contiene respiradores para los gases de escape, y un par de tolvas redondas, cerradas por válvulas en forma de campana, 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. Los altos hornos funcionan de forma continua. La materia prima que va a introducir en el horno se divide en un determinado número de pequeñas cargas que se introducen a intervalos de entre 10 y 15 minutos. La escoria que flota sobre el metal fundido se retira una vez cada dos horas, y el hierro de sagra cinco veces al día. El aire insuflado en el alto horno se precalienta a una temperatura situada entre los 550 y los 900ºC . El calentamiento se realiza en las llamadas estufas, cilindros que contienen
CONOCIMIENTO DE MATERIALES
Profesor: Florencio Martínez Ayala
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I.S.T.P “SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO” MECANICA DE PRODUCCION
PALIAN-HUANCAYO
estructuras de ladrillo refractario. El ladrillo se calienta durante varias horas quemando gas de alto horno. Posteriormente los gases de escape que salen de la parte superior del horno. Después se apaga la llama y se hace pasar el aire a presión por la estufa. El peso del aire empleado en un alto horno supera el peso total de las demás materias primas. Después de la II Guerra Mundial se introdujo un importante avance en la tecnología de los altos hornos : la presurización de los hornos. Estrangulado el flujo de gas de los respiraderos del horno es posible la presión del interior del horno hasta 1,7 atmósferas o más. La técnica de presurización permite una mejor combustible del coque y una mayor producción de hierro. En muchos altos hornos puede lograrse un aumento de la producción de un 25%. En instalaciones experimentales también se ha demostrado que la producción se incrementa enriqueciendo el aire con oxígeno. El proceso de sangrado consiste en retirar a golpes un tapón de arcilla del orificio del hierro cercano al fondo del horno y dejar que el metal fundido fluya por un canal cubierto de arcilla y caiga a un depósito metálico forrado de ladrillo, que puede ser una vagoneta capaz de contener hasta 100 toneladas de metal. Cualquiera escoria o sobrante que salga del horno junto con el metal se elimina antes de llegar al recipiente. A continuación , el contenedor lleno de arrabio fundido se transporta a la fábrica siderurgia. Los altos hornos modernos funcionan en combinación con hornos de oxigeno básicos , y a veces con hornos de crisol abierto, más antiguos, como parte de una única planta siderurgia. En esas plantas, los hornos siderúrgicos se cargan con arrabio. El metal fundido procedente de diversos altos hornos pueden mezclarse en una gran cuchara antes de convertirlo en acero con el fin de minimizar el efecto de posibles irregularidades de alguno de los hornos. OTROS METODOS DE REFINAMIENTO DEL HIERRO Aunque casi todo el hierro y acero que se fabrica en el mundo se obtiene a partir de arabio producido en altos hornos, hay otras formas de refinación del hierro que se han practicado de forma limitada. Una de ellas es el denominado método directo para fabricar hierro y acero a partir del mineral, sin producir arrabio. En este proceso se mezcla mineral de hierro y coque en un horno de calcinación rotatorio y se calientan a una temperatura de unos 950 ºC. El coque caliente desprende monóxido de carbono, igual que en un alto horno, y reduce los óxidos del mineral a hierro metálico. Sin embargo no tienen lugar las reacciones secundarias que ocurren en un alto horno, y el horno de calcinación produce la llamada esponja de hierro, de mucha mayor pureza que el arrabio. También producirse hierro prácticamente puro mediante electrólisis (véase Electroquímica) haciendo pasar una corriente eléctrica a través de una solución de cloruro ferroso. Ni el proceso directo ni el electrolítico tienen importancia comercial significativa.