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Obtencion Del Hierro

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OBTENCIN DE ALGUNOS ELEMENTOSObtencin del hierro y del acero.Ordinariamente los termino hierro, hierro colado y acero con referencia a un metal en el cual el elemento hierro es el elemento principal no se refieren a una aleacin o metal especifico, sino que se usan en forma algo ambigua para indicar un tipo general de aleacin.El termino hierro debe usarse solamente cuando se hace referencia al elemento hierro. Al hablar de formas comerciales de hierro pueden emplearse trminos tales como lingote de hierro, hierro colado gris, hierro forjado, etc. Cada uno de estos trminos representa alguna forma comercial del elemento hierro y, por otra parte, cada forma puede presentarse en muchas variante de composicin qumica, la cual influye en las funciones encomendadas dentro de cada clase.AceroMetal fundamental: se puede obtener en grandes cantidades ya s colado o forjado. Su plasticidad, ya sea a temperatura ambiente o a altas temperaturas permite trabajarlo en fri o en caliente. La combinacin de su resistencia mecnica con su plasticidad le hacen el metal ms importante para la construccin de grandes estructuras variando el contenido de carbono y con tratamiento trmicos apropiados pueden variase sus prop. Desde muy blando a acero mecanizable del tipo empleado en piezas de metal prensado, alambre y materiales similares, a duro, acero resistente, apropiado para maquinas y herramientas en que se requiera gran resistencia mecnica y dureza.Esencialmente, el acero es un a aleacin de hiero y carbono. El contenido de carbono en los tipos de acero corrientes se halla comprendido entre, aproximadamente, entre 0.08 y 1.4%. el porcentaje de carbono del acero es el factor mas importante que gobierna sus propiedades y aplicaciones. En ciertos aceros especiales el contenido de carbono puede ser ms grande de 1.4 %. En un principio el acero se fabricaba por un proceso de adicin de carbono al hierro forjado en el estado slido, esto es, cementacin. En la actualidad todos los aceros se fabrican partiendo del hierro en estado de fusin y el carbono se aade al hierro liquido. Hierro forjado:Es la forma ms antigua fabricada por el hombre. Fue originariamente producido por una reduccin lenta del metal en el hogar de la forja partiendo de mineral de hierro. Este proceso de reduccin daba un hierro muy impuro, el cual requera un ulterior afino de tipo mecnico, esto es , martillndolo para darle la forma en la cual era utilizado. El hierro forjado es un metal que contiene hierro de elevada pureza y silicato de hierro en asociacin fsica. Su contenido de carbono es muy bajo, y el silicato de hierro o escoria, se halla distribuido por todo el metal base en forma de fibras que le dan un aspecto fibroso cuando se le fractura.Hierro colado:Es una aleacin cuyos principales elementos son hierro silicio y carbono. En el comercio existen hierro colados con una gran variedad de propiedades. Las especificaciones A.S.T.M. prevn clases de hierro colado con resistencias mnimas a la traccin comprendidas entre 1400 y 5600 kilogramos/cms2 (20000 y 80000 libras/pulgadas2 ). Cada clase tiene sus caractersticas y dentro de cada una puede haber regulaciones y modificaciones para adaptarla mejor al servicio particular de que se trate. El lingote de hierro, hierro colado gris, hierro colado blanco, hierro colado templado y hierro colado maleable se consideran todos como hierro colado, principalmente debido a que estas formas de hierro no son suficientemente plsticas, incluso en caliente, para poderse forjar. Por esta razn se obtienen siempre comercialmente por un proceso de fusin y colado para darle la forma prevista. La forma comercial de cada unos de estos metales es la de piezas coladas.Mineral de hierro:El principal mineral de hierro es el hematitis, el cual cuando es puro contiene 70% hierro. Cuando este oxido de hierro contiene agua se denomina limonita, y contiene 60% de hierro cuando es puro. La magnetita se halla con menos abundancia. La siderita se a empleado como mineral, pero debido a su pequeo contenido en hierro no se emplea con frecuencia en la actualidad.Las impurezas mas corriente del mineral de hierro son con slice, titanio y fsforo. Los minerales que contienen las cantidades ms pequeas de estas impurezas son los que tienen mas valor. Una gran cantidad de slice y titanio resulta perjudicial porque requiere cantidades extras de fundentes para escorificarlos en el horno alto, mientras que el fsforo y el azufre son perjudiciales debido a su efecto nocivo sobre el hierro y acero. Los minerales de hierro suecos estn casi enteramente extensos de fsforos y azufre, lo cual explica la fama de los aceros y hierro suecos por su gran pureza. Casi las tres cuartas partes del mineral de hierro empleado en los Estados Unidos vienen del distrito del Lago Superior. El mineral de estos depsitos naturales es hematites y contiene un 68% de hierro. La mayor parte del mineral de este distrito se presenta tan cerca de la superficie que puede extraer econmicamente a cielo abierto.Coque:El calor requerido para fundir el mineral en los hornos altos se obtienen de la combustin del coque. El coque es el residuo que queda despus de calentar ciertos carbones en ausencia de aire. Es un material duro quebradizo y poroso, que contiene de 85% a 90% de carbono, junto con alto de cenizas, azufre y fsforo. La resistencia mecnica, fragilidad e impurezas del coque dependen del carbn empleado y del mtodo de fabricacin utilizado. Exciten dos maneras de hacer coque. En el procedimiento antiguo, en el cual las materias voltiles se destruan, se fabricaban en hornos de mufla sin aprovechar los subproductos destilados. En el proceso moderno se fabrica en retortas y se obtienen al mismo tiempo de los productos destilados muchos subproductos, tales como brea, amoniaco y benzol.Chatarra:Solo los metales pueden ser utilizados varias veces. Otros materiales, tales como la madera, vidrio y hormign constituyen u escombro cundo han perdido su utilidad. En cambio, os metales procedentes de estructuras inservibles, tale como calderas, puentes, buques, automviles, etc., se convierten en chatarra aprovechable.La necesidad de chatarras en la fabricacin de metales y aleaciones frricos y no frricos es unos de los principales problemas que se le presentan al fabricante, particularmente en la industria del acero, en la que se necesitan grandes cantidades de chatarras clasificadas. Durante los periodos ordinarios de productividad no es seria la dificultad de obtener chatarra de buena calidad en suficiente cantidad; no obstante, constituye un factor importante en el funcionamiento cotidiano de una acerera.La mayor parte de la chatarra llega como subproducto de los procesos de manipulacin de metal, o bien de material anticuado, o perdidas y producto de metal considerados como intiles, comprendidos entre pequeas piezas y acorazados.La chatarra requiere una clasificacin apropiada con el fin de que resulten satisfactoria. La clasificacin comprende la separacin por tamaos, forma, clasificacin de composicin, etc; as como la separacin completa de los metales no frricos y frricos, separacin de los aceros aleados de los aceros al carbono, y la clasificacin de calidades y composicin de aceros aleados, esto es, al cromo tungsteno, etc.Horno alto:El hierro se extrae del mineral por medio de los hornos altos el hierro tal como se obtiene del horno alto puede volverse a fundir y colar para darle cualquier forma, o bien refinarse para transformarlo en acero o hierro forjado. Hoy en da los hornos pueden producir entre 500 y 1200 toneladas de hierro por da. El mineral se reduce a metal en el horno alto por medio del coque cargado con el mineral, las impurezas se escorifican mediante la castina cargada tambin con el m mineral.El aire inyectado a travs del horno, se calienta previamente en estufas que constituyen una parte importante de la instalacin del horno alto. La combustin del coque suministra el calor necesario, y el xido de carbono formado por la combustin parcial del coque, junto con el coque, producen el hierro. El hierro lquido y la escoria se depositan en el fondo del horno, de donde se sacan peridicamente por medio de sangrados.El mineral, coque y castina se elevan desde el nivel del suelo al tragante del horno mediante dos vagonetas que se mueven sobre planos inclinados. Los materiales se pesan cuidadosamente con el fin de que se carguen en proporciones correctas, las cuales varan segn sea el horno y la calidad de mineral usado. Las vagonetas descargan su contenido en el tragante y cae sobre la campana inferior al bajar la campana superior; de esta forma, al bajar la campana inferior entra dentro del horno el empleo de estas dos campanas impide que los gases llamas salgan al exterior por el tragante del horno cada vez que se carga. El aire caliente se inyecta por las toberas, cerca del fondo del horno. Los gases producidos se sacan a nivel prximo al tragante y a continuacin se hacen pasar por el separador de polvo y por un lavador. Estos gases contienen nitrgeno, anhdrido carbnico y xido de carbono. El xido de carbono es combustible y puede quemarse para producir energa o calor. Aproximadamente un tercio de estos gases se emplea para calentar los recuperadores los cuales a su vez calientan el aire inyectado en el horno alto. Al quemarse los gases calientan los ladrillos y una vez calientes se suspende la circulacin de los gases y en su lugar se hace pasar el aire que se ha de inyectar en el horno.A medida que se forma el hierro y la escoria van cayendo en el crisol situado en el fondo del horno debido a que el hierro es ms denso que la escoria, se deposita en el fondo, mientras que la escoria flota sobre el hierro fundido. Cerca del fondo del horno existen dos orificios. El ms bajo, o piquera, sirve para sangrar el hierro y se tapa con bolas de arcilla disparadas mediante aire comprimido. El orificio superior o bigotera sirve para sacar la escoria y se cierra por medio de un tapn metlico. El hierro se sangra cada cuatro o

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