Materiales Metálicos Flashcards
Metales férricos
-Aquellos cuyo componente principal es el hierro, asociado con otras sustancias, tanto metálicas como no metálicas
Subapartados (metales férricos)
- Minerales del Fe
- Obtención de Fe: el horno alto
- Productos siderúrgicos: Fe dulce y fundiciones
- Aceros. Composición y clasificación
- Procesos de fabricación de aceros
- Tratamiento de la colada
- Tipos de instalaciones siderúrgicas
- Aceros comerciales. Identificación y aplicaciones
Minerales del hierro
- Magnetita
- Hematites roja/oligisto
- Siderita
- Limonita
- Pirita
Magnetita
- Fe2O3+FeO
- Color oscuro, casi negro
- Excelente mena de hierro
- 60-70% Fe
- Poco abundante naturaleza
- Mejores imanes naturales
Oligisto
~Aka Hematites roja
- Fe2O3
- Masas compactas de color rojo
- 40-60% Fe
- Abundancia > Magnetita
Siderita
- FeCO3
- Color amarillento
- Algunos fragmentos - brillo como de vidrio
- Mena fundamental del Fe
- 30-40% Fe
Materiales metálicos
- Aquellos cuya base fundamental está constituida por un metal
- Férricos y no férricos
Limonita
- Fe(OH)3
- Masas compactas color pardo o negruzco
- O impregna arcillas y tierras de cultivo - color amarillento característico
- Mena de Fe (rendimiento escaso)
- Riqueza baja
Pirita
- FeS2
- Color amarillo oro
- Brillo metálico
- No se utiliza como mena
- Abundante en España
Arrabio
Hierro con un contenido en C que oscila entre el 2,6 y 6,7% y que contiene otras cantidades de Si, Mn, S y P que oscilan en torno al 0,5%
Horno alto
-Instalación compleja cuyo objetivo principal es la obtención de arrabio
- Cuerpo central formado por dos troncos de cono colocados uno sobre otro y unidos por su base más ancha
- Altura 30-80m
- Diámetro máximo 10-14m
- Pared interior - ladrillo refractario
- Pared exterior - acero
- Canales de refrigeración entre ambas
Parte superior del horno alto
~TRAGANTE
- 2 tolvas en forma de campaña
- Dispositivo abertura y cierre (evita que se escapen gases en momento de carga de material)
- Carga en capas alternadas
- Cuba - primer calentamiento
Capas alternadas (carga material en horno alto)
- Mezcla de minerales de hierro (lavado y desmenuzado)
- Carbón de coque
- Material fundente (caliza, arrastra ganga del mineral y escoria)
Escoria
Cenizas
Carbón de coque
Combustible empleado para la fusión y reducción del mineral en el horno alto
Primer calentamiento en horno alto
- Cuba
- Se elimina humedad mineral
- Se calcina la caliza
- Desprendimiento de CO2
- Formación de cal
- CO producido por la combustión de coque reduce óxidos de hierro hasta obtener hierro metálico
Parte central horno alto
~VIENTRE
- Proceso fusión del hierro y de la escoria
- Bajo el vientre están las toberas- insuflan aire necesario para combustión
- Este aire procede de recuperadores de calor (aprovechan gas que sale del horno para precalentar y la temperatura sobrepasa 1800°C)
Relación Δtemperatura y ahorro del consumo de coque
+100°C => -11kg coque/ Tm de material
Parte inferior horno alto
~ETALAJE
-Se depositan hierro y escoria fundidos (escoria queda flotando -> protege hierro de oxidación)
-Extracción hierro y escoria:
+Bigotera. Se extrae escoria que sobrenada, se emplea para obtención de abonos y cementos especiales (de clinquerización)
+Piquera. Sale hierro fundido (se denomina arrabio, hierro colado o fundición de primera fusión). Va directamente en cucharas y se transporta a lingoteras o convertidores.
Consumo energético horno alto
Una vez iniciado el proceso, los hornos altos funcionan de manera continua y sólo se apagan para reparaciones. La carga y descarga de material se realiza periódicamente cada tres o cuatro horas (proceso modificable).
Para reducir consumo energético hay tres técnicas:
-Inyección de gases combustibles por las toberas
-Mejora de la calidad del coque (disminuyendo humedad y granos de menor tamaño)
-Sinterización del material/Aglomeración -convertir partículas sólidas en otras de menor tamaño mediante la aplicación de calor en una atmósfera húmeda
Cantidad de coque necesaria para conseguir una tonelada de arrabio
500 kg
Aluminio (intr.)
- Uno de los principales componentes de la corteza terrestre
- Sólo se extrae en grandes cantidades del mineral de la bauxita (65% riqueza)
Proceso obtención de aluminio
Método Bayer:
- Obtención de la alúmina -> Se somete la bauxita a un proceso de molienda, se mezcla con cal, sosa cáustica y vapor de agua sobre alentado, se eliminan las impurezas por decantación y se añade agua para provocar la precipitación del óxido de aluminio.
- Afinó electrolítico -> La alúmina se funde con criolita (sustancia que la protege de oxidación) y se somete a un proceso electrolítico que separa el aluminio del oxígeno. El oxígeno forma CO y CO2 y se desprende, mientras el aluminio puro se deposita en estado fundido en el fondo de la cuba.
