Materias primas:
Se conocen como materias primas a la materia extraída de la naturaleza y que se transforma para elaborar materiales que más tarde se convertirán en bienes de consumo.
Las materias primas que ya han sido manufacturadas pero todavía no constituyen definitivamente un bien de consumose denominan productos semielaborados, productos semiacabados o productos en proceso, o simplemente materiales.
6.4.1 Metales. Extracción de metales.
Los metales se caracterizan por su buena conductibilidad térmica y eléctrica, su brillo
característico llamado metálico, no se combinan con el hidrógeno, si se combinan con el
oxigeno formando óxidos y son sólidos a temperatura ordinaria, excepto el mercurio que es
líquido.
La metalurgia es la técnica de la obtención y tratamiento de los metales.
característico llamado metálico, no se combinan con el hidrógeno, si se combinan con el
oxigeno formando óxidos y son sólidos a temperatura ordinaria, excepto el mercurio que es
líquido.
La metalurgia es la técnica de la obtención y tratamiento de los metales.
Los metales en estado nativo, es decir en estado metálico, más o menos puros, son muy
raros. Sin embargo el oro, la plata, el cobre y el mercurio pueden encontrarse en estado
nativo.
Lo más frecuente es encontrar el metal combinado con oxígeno, silicio, azufre, etc. La parte
del mineral formada por la combinación metálica recibe el nombre de mena, mientras que las
impurezas del mineral forman la ganga o estéril.
Proceso de preparación de los minerales:
- Tratamiento mecánico de los minerales: tiene por finalidad llevar el mineral a una finura determinada por:
- Trituración.
- Molienda.
- Concentración: separación del compuesto metálico de la ganga.
- Concentración Hidromecánica (decantación).
- Separación Magnética.
- Tratamientos térmicos de los minerales: su finalidad es obtener productos fácilmente manejables sometiendolos a calor.
- Calcinación.
- Tostación.
- Aglomeración
- Con Cal.
- Por sinterización.
-NO FERROSOS (sin hierro):
- Por electrolisis: se separa el metal mediante una corriente eléctrica.
-FERROSOS (con hierro):
- Siderurgia integral:
El Horno Alto: es un horno de cuba, o sea, una gran cavidad formada por dos troncos de
conos desiguales, unidos por su base mayor.
Las materias primas para la obtención del arrabio son:
- Mineral de hierro tratado.
- Carbón de coque: creado mediante un proceso de destilación de la hulla.
- Fundente: normalmente se emplea cal, obtenida a partir de la piedra caliza.
Funcionamiento del horno alto:
-La carga de las materias primas se efectúa por la boca superior del horno llamada tragante.
-El mineral, el coque y el fundente caen en capas alternativas a la cuba, que se va gradualmente ensanchando hacia abajo hasta la zona denominada vientre.
A partir de ahí el horno vuelve a estrecharse en la zona llamada etalaje y se hace cilíndrico en
la parte inferior, donde se encuentra el crisol cuyo fondo se denomina solera.
El crisol tiene dos orificios de salida, uno en la parte inferior denominado piquera y otro en la
parte superior que se llama bigotera o piquera de escoria.
A la altura del etalaje y alrededor del horno alto, existen unas bocas llamadas toberas por
donde entra aire caliente (a una temperatura de 750-800°C).
-El horno alto está fabricado con ladrillos refractarios (resistentes a altas temperaturas)
forrados exteriormente con planchas de acero.
-En la parte superior de la cuba el mineral se va desecando (zona de deshidratación) entre
los 200º C y los 400ºC. Según va funcionando el horno, el mineral va bajando por su propio
peso y llega a la parte inferior de la cuba que constituye la zona de reducción:
Fe O + CO Fe + CO2
Esto se efectúa a temperaturas que van de los 400ºC a los 1400ºC. 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 más o menos
1800ºC: C + O2 CO2 + 8000 kcal.
-A la altura del etalaje el hierro que ha perdido el oxígeno empieza a fundirse y a disolver el
carbono combinándose en parte en la zona de carburación:
3 Fe + C Fe3 C
-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 líquida, quedando
encima del hierro fundido por su menor peso específico, constituyendo así la escoria. Esta escoria se deja salir por la bigotera.
-El arrabio fundido se sangra periódicamente dejándolo salir por la piquera, que se abre con
un largo hierro puntiagudo, tapándose de nuevo con un trozo de arcilla refractaria cuando se
ha vaciado el crisol.
-El arrabio se lleva en estado líquido a la acería, cargándolo en recipientes (cucharas) o en
vagones de ferrocarril especiales llamados torpedos. Tanto las cucharas como los torpedos
son de acero, recubiertos interiormente de material refractario. También se puede verter en
lingoteras donde se forman lingotes de arrabio o hierro de primera fusión que se almacenan
para su posterior utilización.
El funcionamiento del horno alto es continuo, periódicamente se va cargando por arriba, en
pequeñas dosis, cada 10 ó 15 minutos y van saliendo los productos por debajo. El sangrado
se realiza unas cinco veces al día, aproximadamente cada cinco horas. Los hornos pueden
producir entre 500 a 2000 toneladas de arrabio cada 24 horas. El alto horno trabaja en
funcionamiento continuo de 6 a 10 años, después de los cuales tiene que ser demolido y
vuelto a reconstruir.
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