METALES FERROSOS

Contienen hierro como elemento base; pueden levar además pequeñas proporciones de otros.

A pesar de todos los inconvenientes que presentan estos materiales (hierro, acero y fundiciones) por ser muy pesados, oxidarse con facilidad y ser dificiles de trabaja, entre otros, son uno de los más usados en la actualidad.

Las aplicaciones mas significativas a las que se destinan los materiales ferrosos son la construccion de puentes, estructuras de edificios, barcos, trenes, coches y utensilios domesticos (ollas, grifos, cucharas, etc.)

Principales yacimientos de mineral de hierro.

Actualmente en España ya no se explota ninguno de los yacimientos de mineral de hierro existentes, porquq resulta mas rentable la importación de los minerales que lo contienen.
Los principales paises productores de mineral de hierro por orden descendente de importancia son: Rusia, Australia, EE.UU, Brasil, Canadá, China, Europa, Liberia, Venezuela y Mauritania.
Ya que el precio del mineral de hierro es más barato que su extracción a través de minas y galerías, la tendencia actual es a la explotacion de yacimientos a cielo descubierto. Los yacimientos de este tipo mas importantes son: Rio Doce (en Brasil), Cerro Bolivar (Venezuela) y Miferma (Mauritania).

Tipos de minerales de hierro

En la naturaleza existe una gran variedad de minerales de hierro pero los que mas se suelen utilizar son los siguientes:

-La siderita (FeCO3) es un carbonato de hierro. Tiene un color pardo-rojizo y su raya es blanca. La ley en hierro es del 48 %.

-El hematites u oligisto (Fe2O3) es un óxido de hierro. Es de color rojo anaranjado, a veces plateado, su raya es roja y la ley en hierro es del 70 %.

-La goethita (FeO2H) es un hidróxido de hierro. Es el principal componente de la limonita, si bien a veces aparece como mineral aislado. Es de color negro y su raya es pardo - amarillenta y posee leyes de hasta un 60 - 70 % en hierro. Cristaliza habitualmente como una masa llena de bultos esferoides, aunque en ocasiones presenta forma de estalactita.

-La magnetita es un mineral de hierro constituido por óxido ferroso-diférrico (Fe3O4) que debe su nombre de la ciudad griega de Magnesia. Su fuerte magnetismo a un fenómeno de ferrimagnetismo: los momentos magnéticos de los distintos cationes de hierro del sistema se encuentran fuertemente acoplados, por interacciones antiferromagnéticas, pero de forma que en cada celda unidad resulta un momento magnético no compensado. La suma de estos momentos magnéticos no compensados, fuertemente acoplados entre sí, es la responsable de que la magnetita sea un imán.

-La limonita (Fe2O3 nH20) es una mezcla de diversos minerales. Su color es amarillo o pardo negruzco y su raya es parda o amarillenta. Algunos autores la consideran como una roca formada por minerales de hierro hidratados y arcillas.

Procesos de obtencion del acero

Alto Horno

El alto horno es la instalación industrial dónde se ransforma o trabaja el mineral de hierro.

Básicamente consta de las siguientes partes fundamentales:

La cuba- De forma troncocónica, constituye la parte superior del alto horno; por la zona más alta y estrecha, denominada boca, se introduce la carga compuesta por:
El mineral de hierro, que puede ser de diferentes composiciones: hematites y limonita (óxido férrico), magnetita (óxido ferroso férrico) y siderita (carbonato).

El combustible, que generalmente es coque, producto obtenido de la destilación del carbón de hulla de gran poder calorífico y pobre en cenizas. En los primeros altos hornos, instalados en Gran Bretaña, a mediados del siglo XVII, se utilizaba como combustible el carbón vegetal. En la actualidad cada vez se utilizan más los altos hornos eléctricos.

El fundente, que puede ser roca calcárea o arcilla, según la ganga presente en el mineral sea ácida o básica, respectivamente. El fundente se combina químicamente con la ganga para formar la escoria, que queda flotando en el hierro líquido y, entonces, se puede separar fácilmente por decantación. La carga va descendiendo poco a poco y su temperatura y volumen aumentan a medida que baja. Este aumento de volumen exige que la cuba se ensanche hasta llegar al vientre, zona donde se produce la unión con el etalaje y donde el diámetro de la instalación es mayor.

El etalaje - También de forma troncocónica. En esta parte del horno se produce una notable disminución del volumen de los materiales, como consecuencia de las transformaciones químicas que tienen lugar en él. La zona inferior es de menor diámetro, a causa de esta disminución de volumen y, también, por el hecho de que la fusión de la carga hace que ésta fluya sin dejar espacios libres.

El crisol- Es un cilindro de gran capacidad, que recoge la fundición líquida, así como la escoria, que queda flotando en estado líquido. En la zona de unión del etalaje y el crisol, se insertan las toberas, que son unos tubos mediante los cuales se inyecta una corriente de aire comprimido y previamente calentado en el crisol.