Historia de la Siderurgia Minerales de Hierro yObtención del Acero El hierro es el metal dominante en la civilización industrial actual y su consumo en el mundo crece de un modo exponencial con el transcurso de los añ En efecto el hierro constituye el 95 por 100 de los minerales que se extraen en la Tierra y gran parte de otros minerales se extraen para ser
Se carga con mineral de hierro coque y fundentes por la parte superior mientras que el aire necesario para la combustión se inyecta por las toberas Además el reciclaje de chatarra de hierro y acero es una práctica sostenible que se realiza en hornos como el Martin Siemens o elctricos donde se ajusta la composición del acero
Construcción civil segura DEFINICIÓN El acero es una aleación de hierro con una cantidad de carbono que puede variar entre 0 03% y 1 075% en peso de su composición dependiendo del grado Acero no es lo mismo que hierro Y ambos materiales no deben confundirse El hierro es un metal relativamente duro y tenaz con diámetro atómico dA
Se utiliza en carga directa a altos hornos para producción de arrabio Ley 65% Fe Dimensiones 9 a 16 mm 85% Min Pellet de Reducción Directa Mineral de hierro aglomerado en forma de pellets para uso en procesos de reducción directa que requiere de menores impurezas y mayores contenidos de fierro que el Alto Horno
La primera etapa consiste en convertir los pellets de mineral de hierro con un 65% de hierro en arrabio con una composición de un 94 3 % de hierro un 4 5% de carbono un 0 6% de manganeso y un 0 5% de silicio así como trazas de otras impurezas como sulfuro y fósforo Moore and Marshall 1991 Esto se lleva a cabo en el horno alto
Debe calcinarse en horno de cuba para pasar a óxido de hierro SULFUROS PIRITA Fe S 2 < 48% Mineral de hierro mezclado con cobre Color amarillo • Mineral de hierro El mineral de hierro lleva mezclado la Mena o parte útil óxidos de hierro y la Ganga o parte no útil sílices cal alúmina etc
La construcción de los hornos de calcinación se convirtió en una práctica habitual en las minas viz caínas de modo que en 1899 existían 33 ejemplares con una producción media diaria por horno de 63t de mineral calcinado Al inicio la implantación de estas estructuras se concentró en las baterías de hornos de
Análisis químico de los pellets de la ESME SAMA Elemento Fe t SiO2 CaO Al2O3 % 62 72 5 64 2 00 2 76 Fuente Microscopio de barrido SEM ESME Tabla 4 Análisis mineralógico de los pellets de la ESME SAMA Fuente Microscopio de barrido ESME Figura 9 Pellets cocidos Fuente Elaboración propia
PROCESO DE REDUCCIÓN DE MINERALES DE HIERRO EN EL ALTO HORNO En la presencia de un exceso de monóxido de carbono CO el óxido de hierro puede ser totalmente reducido alrededor de 900º C pero como el punto de fusión del hierro es de º C el hierro producido así siempre estaba sólido y debía ser removido casi destruyendo
El mineral de hierro actúa como la materia prima principal mientras que el coque proporciona el calor necesario para la fusión y la piedra caliza ayuda a eliminar las impurezas Reducción El coque se quema en el horno generando altas temperaturas que permiten la reducción del mineral de hierro en bruto Los altos hornos modernos
so se emplea en la producción de polvos de hierro utilizados en metalurgia de polvos El sueco Martín Wiberg fue excepcionalmente productivo en el terreno de la reducción de mine rales de hierro Fue l quin invento un proceso novedoso Tabla V empleando hornos verticales Este proceso es antecesor de los procesos mo
El mineral de hierro el carbón y la piedra caliza se mezclan en proporciones específicas para obtener la calidad y tipo de acero deseado 3 Reducción del mineral de hierro El siguiente paso es la reducción del mineral de hierro en un alto horno El mineral de hierro se mezcla con coque un derivado del carbón y se introduce en el alto
Extracción de mineral de hierro La extracción de mineral de hierro es el primer paso en la producción de hierro y acero El mineral de hierro se encuentra en la naturaleza en forma de óxidos carbonatos y sulfuros La mayoría de las minas de hierro se encuentran en áreas ricas en depósitos de mineral como Brasil Australia y Rusia
Granzas de mineral de hierro Las materias primas que se emplean en el proceso de obtención de aceros y fundiciones son además del mineral de hierro el carbón ya sea coque o carbón vegetal y fundentes Figura Pellets de mineral de hierro Figura Esquema del proceso de pelletización del mineral de hierro distintos fundentes
Análisis químico de los pellets de la ESME SAMA Elemento Fe t SiO2 CaO Al2O3 % 62 72 5 64 2 00 2 76 Fuente Microscopio de barrido SEM ESME Tabla 4 Análisis mineralógico de los pellets de la ESME SAMA Fuente Microscopio de barrido ESME Figura 9 Pellets cocidos Fuente Elaboración propia
Los pelets de mineral de hierro son producidos indus trialmente a partir de finos de mineral de hierro con centrado desde la dcada de los 60 s con el objetivo de alimentar a los altos hornos y recientemente los hornos de reducción directa En la producción de pelet de finos de mineral de hierro concentrado hematita Fe2O3 o
Figura 2 26 Diagrama de proceso de reducción MIDREX Pellets de mineral de hierro o mineral grueso Gas Natural T=480°C Compresor de Gas Gas tope Humo T=56°C Lavador Gas reciclado T =850 °C HRD HYTEMP HBC 93 95%
Los minerales de hierro de Tibirita y Ubala se caracterizaron por diferentes tcnicas como difracción de rayos X petrografía y microscopia electrónica de barrido obtenindose que el mineral de Tibirita presenta un alto porcentaje de limonita del 66% y el mineral de Ubala un porcentaje de hematita del 56%
El hierro esponja es tambin una ruta directa del mineral al acero mientras que la vía pasando por arrabio se puede considerar como una sobre reducción ya que además de la reducción del mineral de hierro se produce la reducción adicional de otros óxidos SiO2 MnO etc y la carburización del hierro que exige luego un proceso
so se emplea en la producción de polvos de hierro utilizados en metalurgia de polvos El sueco Martín Wiberg fue excepcionalmente productivo en el terreno de la reducción de mine rales de hierro Fue l quin invento un proceso novedoso Tabla V empleando hornos verticales Este proceso es antecesor de los procesos mo
En los compuestos de hierro II el hierro tiene una valencia capacidad de combinación química de 2 Algunos ejemplos son el óxido de hierro FeO un pigmento colorante químico ; el cloruro de hierro FeCl2 utilizado en medicina como «tintura de hierro»; y un importante colorante químico llamado sulfato de hierro FeSO4
Los yacimientos importantes están en Suecia Norteamérica Rusia y Argelia 𝐅𝐞𝟐 𝑶𝟑 70 0 Es el más abundante mineral de hierro y se puede considerar como el más importante de ellos ya que por su riqueza y comportamiento en el horno alto es el más importante de todos ellos ya que por su riqueza
El hierro directamente reducido HRD tambin llamado hierro esponja se produce a partir de la reducción directa del mineral de hierro en forma de grumos pellets o finos al hierro mediante un gas reductor o carbono elemental producido a partir de gas natural o carbón Muchos minerales son adecuados para la reducción directa
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