IMPACTO MEDIOAMBIENTAL

El empleo de productos ferrosos tiene impactos sobre el medio ambiente , algunos de estos impactos ocurren en tres momentos bien diferenciados:

• A la hora de obtener la materia prima: La mayoría de minas de hierro se explotan al aire libre, esto provoca un impacto acústico, paisajístico y destrucción de habitats. La fabricación de carbon de coque emite a la atmósfera elementos contaminantes

• Durante la transformación del mineral en producto comercial. Las emisiones que se pueden liberar a la atmósfera en el horno alto, hornos de afino, laminación, etc, son:
  

1. Los metales pesados contaminan el aire, el agua y la tierra
2. gases residuales y polvo
3. gases de horno alto y horno eléctrico

Tambien se producen otros tipos de contaminación:

1. Lodos procedentes de la depuración de gases
2. Aguas residuales contaminadas con aceite, acidos, etc
3. Contaminacion acústica

Las medidas utilizadas para contrarrestar los efectos son:

1. Aislamiento de zonas en las que haya máquinas con gran ruido
2. Filtraje de partículas, metales pesados y gases
3. Separación de zonas industrales de núcleos urbanos

• Al desechar o reciclar un producto ferroso usado: El reciclado también tiene impacto sobre el medio ambiente, pero los efectos de este impacto son menores que los ocasionados al fabricar un producto a partir del mineral
  

FUNDICIONES

Las fundiciones son aleaciones de hierro-carbono que pueden contener otros elementos, con un tanto porciento que oscila entre el 1,76% y el 6,67%.

Para clasificar las fundiciones hay que prestar atención a la fractura (aspecto que adquiere cuando se rompe), sus propiedades y su composición, se resume en esta tabla :

PRESENTACIONES COMERCIALES DEL ACERO

Las formas mas comunes de los aceros de la industria mecánica y metálica se clasifican en tres grupos:

• Palastros: Chapas laminadas que oscilan entre 1x2 y 3x3 metros

• Barras: Piezas más largas que anchas, macizas y de secciones variables. Si la seccion de la barra es redonda y su diámetro menor de 5mm se denomina alambre. Si las pletinas tienen un espesor muy pequeño y gran longitud se denomina flejes

• Perfiles: Piezas huecas de secciones variables cuya longitud oscila entre 5 y 12 metros. Los perfiles mas usuales son:

1. Angular
2. IPN (Doble T)
3. en T
4. Tubular
5. Cuadrado
6. Rectangular
7. Existen otros perfiles denominados especiales que se emplean para otros usos
   

PRODUCTOS FERROSOS

-Clasificación de los productos ferrosos. Según la proporción de carbono existente , los productos ferrosos se clasifican en:

• Hierros: Aquellos productos ferrosos con un porcentaje de carbono entre el 0,01% y el 0,03%

• Aceros: Aleaciones de hierro-carbono, pueden contener otros elementos químicos. Su porcentaje de carbono está comprendido entre el 0,03% y el 1,76%

• Fundiciones: Aleaciones de hierro-carbono, pueden contener otros elementos químicos. Su porcentaje de carbono oscila entre el 1,76% y 6,67%

• Grafitos: Se obtienen cuando hay un porcentaje de carbono mayor del 6,67%. No tiene aplicaciónes, ya que es muy frágil

-Diagrama de hierro-carbono
Es una representación gráfica del comportamiento de la aleación de hierro-carbono en función del porcentaje de carbono y la temperatura.
Se dibujan dos ejes de coordenadas,en el eje de abcisas se representan los porcentajes de carbono (0-6,67%) y en el eje de ordenadas se dibujan las temperaturas (de temperatura ambiente a 1600ºC)

TRENES DE LAMINACIÓN

La laminación consiste en hacer pasar el material entre dos rodillos que giran a la misma velocidad pero en sentido contrario, asi se reduce la sección transversal y aumenta su longitud.
Existen dos tipos de laminación:
-Laminación en caliente.
La temperatura del material es de unos 1000ºC
-Laminación en frío
El material está a temperatura ambiente

Esquema de una instalación de trenes de laminación

COLADA DE ACERO

El acero líquido obtenido se solidifica empleando alguno de los siguientes métodos:

>Colada convencional.
Consiste en verter el acero líquido sobre moldes con la forma de la pieza que se desea obtener, se deja enfriar el metal y mas tarde se extrae la pieza.

>Colada sobre lingoteras.
Si la demanda de productos ferrosos es baja y no tienen salida comercial, se solidifica en lingoteras y se deja enfriar, posteriormente se extrae la lingotera y se almacenan los lingotes.

>Colada continua.
Es el proceso mas moderno y económico, consiste en verter el acero sobre un molde sin fondo ni tapadera con forma curva y sección transversal con la forma geometrica del producto a obtener.
El acero se va enfriando a medida que se desplaza.

PROCESOS DE OBTENCIÓN DE PRODUCTOS FERROSOS

Proceso de obtención de productos ferrosos


La materia prima está formada por :
-MINERAL DE HIERRO, que antes de introducirse en el alto horno debe ser sometido a tratamientos como triturarlo y molerlo para separar la parte útil (mena) de la que no sirve (mena).

-CARBÓN DE COQUE, creado a partir de la hulla sirve para:
>Producir el calor necesario para generar las reacciones químicas para que el oxido de hierro se convierta en arrabio
>Soportar el peso de la materia prima para que no se aplaste y haciendo que pueda arder en la parte inferior y salir los gases por la parte superior.

-FUNDENTE, compuesto por cal y sirve para:
>Reaccionar con la ganga que haya quedado en el mineral, arrastrándola hacia la parte superior y formando la escoria
>Hacer que la escoria sea líquida.

-Hornos altos son aquellos que sirven para fabricar acero a partir de mineral de hierro, y
funciona ininterrupidamente hasta que es necesario repararlo. Se introduce la carga por la parte superior , de donde va bajando y aumentando de temperatura hasta que llega a la zona del etalaje, con una temperatura que ronda los 1650ºC, a esta temperatura el mineral de hierro se transforma en gotitas que se depositan en el crisol.
La cal reacciona con la ganga, y forman la escoria, que se extrae por la bigotera o piquera de escoria.
a ratos se abre la piquera de arrabio y se extrae el hierro líquido del crisol, a este hierro se le llama arrabio o hierro de primera fusión y contiene impurezas y exceso de carbono , asique no tiene aplicacion.
El arrabio se convierte en acero a traves del proceso LD, o se solidifica en moldes formando lingotes.
Para transformar el arrabio en acero se produce en los denominados hornos de afino, el horno mas empleado en el afino del acero es el llamado convertidor LD. El transporte del arrabio desde el horno alto al convertidor se lleva a cabo por trenes llamados torpedos. El horno convertidor está recubierto interiormente de ladrillo, su produccion suele ser de 300 toneladas de gran cantidad y cada hornada dura una hora.
La materia prima que usa el convertidor se compone de: -arrabio líquido -Fundente (cal que reacciona con impurezas y forma la escoria)
-Ferroaleaciones
El funcionamiento del convertidor se ve en la siguiente imagen

>PROCESO DE OBTENCIÓN DE ACERO A TRAVÉS DE LA CHATARRA.
Se emplea un horno eléctrico.

Las materias primas que utiliza el horno eléctrico se componen de chatarra seleccionada que no lleve otros materiales ferrosos, cal, ferroaleaciones.
las características principales del horno son:
- está recubierto de ladrillo
-en el interior del horno se alcanzan temperaturas de hasta 3500ºC , por lo que son adecuados materiales con puntos de fusión alto
-la carga del horno es de 100 toneladas
-cada hornada dura 50 minutos.

El funcionamiento del horno eléctrico se ve en el siguiente esquema de funcionamiento:

Metales ferrosos o férricos

Se denominan materiales ferrosos a aquellos que contienen hierro como elemento base
>PRINCIPALES YACIMIENTOS DE HIERRO
En la actualidad ya no se explotan ninguno de los yacimientos de hierro españoles, ya que es mas rentable importar. Debido al bajo precio del mineral de hierro y su encarecimiento de extracción a traves de minas , la tendencia actual es explotar yacimientos a cielo abierto, algunos de los yacimientos más importantes se encuentran en Brasil, Venezuela y Miferma.
>TIPOS DE MINERALES DE HIERRO
En la naturaleza hay gran variedad de minerales de hierro, pero actualmente solo se usan estos tipos:

Magnetita: es un mineral de hierro que debe su nombre a la ciudad griega de Magnesia, y tiene propiedades magneticas en estado puro. Este mineral se encuentra en la actualidad en la ciudad sueca de Kiruna, donde se encuentra en grandes cantidades.



Hematites: Es un mineral que contiene una importante cantidad de hierro, ya que en estado puro se compone de un 70% de hierro.
La hematita tiene un color rojo, y se vuelve fuertemente magnetico cuando se calienta.
Limonita: Proviene de alteraciones nutridas de vegetales en aguas ferroginosas, su forma es amorfa y su color pardo oscuro.Siderita: Es un mineral de importancia económica para la extracción de hierro, su explotación era a cielo abierto, pero actualmente es subterránea, en minas.