A Principales yacimientos de mineral de hierro

Metales ferrosos

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1

9.1.

Introducción

A

Principales yacimientos de mineral de hierro

Países productores de mineral de hierro.

Principales yacimientos de mineral de hierro en España.

En la actualidad casi no se explota ningún yacimiento, resulta más rentable la importación de los minerales que lo contienen.

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B

Tipos de minerales de hierro

Exinten gran variedad de minerales que de hierro.

Actualmente se suelen aprovechar los siguientes por sus ventajas: - abundantes

9.2. Procesos de obtención del acero y otros productos

ferrosos

3 3

Actualmente se emplean dos procesos (según la materia prima que empleen:

Chatarra

Mineral de hierro

Horno alto

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A

Materia prima del horno alto

 Mineral de hierro (60%)

 Carbón de coque (30%)

 Fundente (10%)

Se introducen en el horno alto por la parte superior

Mineral de hierro.

Tratamientos preliminares (anteriores a su introducción en el alto horno) Triturar moler separar mena (parte útil)

ganga (parte no aprovechable: rocas, cal, silice, tierra, etc

Carbón de coque.

Creado artificialmente a partir de la hulla. Funciones

 Producir por combustión el calor necesario para fundir la mena y producir las reacciones químicas que convierte el óxido de fierro en arrabio.:

 Soportar el peso de la materia prima (evita que ésta se aplaste) para que pueda arder en la parte inferior y salgan los gases por la superior.

Fundente.

Compuesto por roca caliza. Funciones:

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B Funcionamiento del horno alto

Par tes, med id as y temp er atu ras ap ro xi mad as d e u n h o rn o al to .

-El horno alto funciona de forma ininterrumpida hasta que es necesaria una reparación.

Se introduce la ganga.

Va bajando y aumentando su temperatura hasta que llega al etalaje.

1650ºla mena se trasforma

en gotitas de hierro que se

depositan en el crisol.

La cal (fundente) reacciona con la ganga formando la

escoriaque flota sobre el hierro fundido.

La escoria se extrae cada dos horas por la bigotera

o piquera de escoria.

La escoria se emplea para la fabricación de cementos, vías de ferrocarril y aislante térmico.

Por la piquera de arrabio (se abre periódicamente)

Se extrae el hierro líquido (arrabio o hierro de

primera fusión)del crisol

Contiene muchas impurezas y exceso de carbono.

Sin aplicaciones.

A través del anillo o morcilla se extrae el aire caliente que se introduce en el horno a través de toberas.

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C

Transformación del arrabio en acero: convertidor

 Materia prima que emplea el convertidor LD.

- Arabio líquido (incluso chatarra).

- Fundente (cal que reacciona con las impurezas y forma la

escoria que flota sobre el metal fundido.

- Ferroaleacionesmejoran las propiedades del hierro.

 Característica del horno convertidor.

- Recubierto interiormente de ladrillo refractario - 300 toneladas de producción por hornada. - 1h por hornada

 Funcionamiento del horno convertidor. Torpedo de arrabio y horno LD en la _{carga del arrabio líquido.}

El arrabio contiene exceso de impurezas (S, P, Si,etc): frágilpoco adecuado fabricación piezas industriales.

Solución: eliminar las impurezas en los hornos de afino.

Horno de afino más empleado : convertidor o procedimiento LD.

El trasporte del horno alto hasta el convertido se realiza en trenes

D

Obtención de acero a través de la chatarra

Convierte el voltaje en 900V y pasa de corriente alterna a continua

Conducen la electricidad hasta los electrodos

Permiten que los electrodos se acerque o alejen de la chatarra

Permite quitar y poner la tapadera del horno

Conduce los humos a un filtro

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 Materia prima que utiliza el horno eléctrico

Chatarra—Fundente--ferroaleaciones

 Características del horno eléctrico

Interior de ladrillo refractario –sirve para fundir otras aleaciones con alto punto de fusión – 100 toneladas de carga – 50 min por hornada.

 Funcionamiento del horno eléctrico

Exterior de un horno eléctrico en funcionamiento.

Se quita la tapaderase introduce la chatarra y el fundentese cierra el hornose acercan los electrodos que comienzan a fundir la chatarrase inyecta oxígeno para eliminar los elementos

indeseables.

Se inclina el horno y se extrae la escoriase añade carbono y se sigue calentando para unificar componsición

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9.3. Colada de acero

Solidificación del acero líquido procedente del horno eléctrico o del convertidor por alguno de los siguientes métodos:

 Colada convencional.

. Colada continua (Más moderno y económico)

 Colada sobre lingoteras.

Planta de producción de colada continua Producción de

seis coladas

simultáneamente

.

del objeto que se desea Se deja enfriar

Se extrae la pieza.

El acero líquido se vierte sobre un molde sin fondo ni tapadera, con forma curva y sección transversal de la pieza a obtener

A medida que se va desplazando, se va

enfriando.

El acero se solidifica en lingoteras Se deja enfriar

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9.4. Trenes de laminación

 Laminación en caliente.

Temperatura del material :1000ºC

 Laminación en frío.

A temperatura ambiente.

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9.5. Productos ferrosos

A

Clasificación de los productos ferrosos

 Hierros  0,01-0,03 % C. Blandos. Difíciles de obtener. Pocas aplicaciones

 Aceros.  0,3-1,76 % C.

 Fundiciones 1,76-6,67 % C.

 Grafitos. >6,67 %C. En la práctica no tienen aplicaciones pues son muy frágiles.

B

Diagrama de hierro-carbono

Diagrama de hierro-carbono.

Aleaciones hierro-carbono.

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9.6. Tipos de acero

A

Aplicaciones de aceros duros y extraduros.

Aplicaciones de aceros semisuaves y semiduros. Aplicaciones de aceros suaves y

extrasuaves.

Clasificación de los aceros según el porcentaje de carbono.

Según si contienen o no otros compuestos químicos, se clasifican en:

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B

aleados o especiales

Designación convencional numérica de los aceros.

Aceros que contienen algún otro elemento químico, además del carbono y del hierro, en unas proporciones superiores a las fijadas.

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9.7. Presentaciones comerciales del acero

 Palastros.  chapas laminadas de 1x2 m o 3x3 m

 Barras.  Piezas más largas que anchas, macizas de sección variable.

- Barras - Flejes

 Perfiles. Piezas huecas de sección variable.

Perfiles más usuales.

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9.8. Fundiciones

A

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9.9. Impacto medioambiental de los productos ferrosos

 A la hora de obtener la materia prima.

Minas a cielo abierto Impacto acústico, paisajístico

y destrucción de hábitats.

Fabricación de carbón de coque emisiones contaminantes

CO, CO2, amoniaco, alquitran, cenizas y humos Factoría de Villaverde.

 Durante la transformación del mineral en producto comercial.

Emisiones a la atmósfera de los hornos altos, hornos de afino, laminación, etc.

 Metales pesados (Plomo, mercurio, cadmio)

Gases residuales y polvo.

 Gases de horno alto. CO, CO2, Sox, Nox, etc.

Otros tipos de contaminación:

 Lodos procedentes de la depuración de gases.

Aguas residuales con aceites, acidos, etc.

 contaminación acústica.

.

Medidas:

Aislamiento de zonas con

máquinas que emitan gran ruido.

Filtraje de partículas y metales

pesados

Separación de las zonas

industriales de núcleos urbanos.

Al desechar o reciclar un producto ferroso usado