¿Cómo se obtiene el hierro y el acero?

Métodos de obtención: Cuando el mineral de hierro se procesa con coque en un alto horno, se obtiene arrabio. Cuando el arrabio se procesa adicionalmente para reducir el porcentaje de carbono, en varios hornos, se obtiene el acero.

Se encuentra en la naturaleza formando parte de numerosos minerales, entre ellos muchos óxidos y raramente se encuentra libre. Para obtener hierro en estado elemental, los óxidos se reducen con carbono y luego es sometido a un proceso de refinado para eliminar las impurezas presentes.

Proceso de fabricación

El arrabio es un producto del proceso de fundición de las menas del hierro mediante combustión del coque sumado a la aportación de caliza, que actúa como fundente y catalizador.

En términos generales, podemos hablar de 5 pasos en la fabricación del acero, ¡veamos cuáles son!

El acero es el resultado de la aleación entre el hierro y el carbono. Sin embargo, es posible agregar elementos que le permiten adquirir otras propiedades, como mayor dureza, maleabilidad o duración.

El acero se puede obtener a partir de dos materias primas fundamentales: el arrabio, obtenido a partir de mineral en instalaciones dotadas de alto horno (proceso integral); las chatarras tanto férricas como inoxidables, El tipo de materia prima condiciona el proceso de fabricación.

Los minerales de hierro son rocas y minerales de los que se puede extraer hierro metálico. Existen cuatro clases principales de yacimientos de mineral de hierro: la hematita masiva, que es la que se extrae más comúnmente, la magnetita, la titanomagnetita y la roca de hierro pisolítica.

En el método indirecto o de afino (el usado en los altos hornos) se obtiene directamente arrabio líquido, con el que pueden obtenerse directamente piezas de molde de hierro colado (por ejemplo, para artillería), o bien lingotes para su procesado posterior.

El mineral de hierro es la materia prima principal para la fabricación de acero en siderurgias integrales . 98% del mineral de hierro extraído se utiliza para fabricar acero. Podemos definir el mineral de hierro como las rocas y minerales de los cuales se puede extraer hierro de forma rentable económicamente.

El hierro se utiliza en más de un 98% para convertirse directamente en acero en el mismo horno en el que se funde, sin llegar a formar hierro sólido. El resto se usa como hierro fundido y hierro forjado, principalmente.

Los métodos antiguos para la fabricación del acero consistían en obtener hierro dulce en el horno, con carbón vegetal y tiro de aire, con una posterior expulsión de las escorias por martilleo y carburación del hierro dulce para cementarlo.

Las materias primas fundamentales para fabricar acero son el mineral de hierro y el carbón. – el mineral de hierro es una roca compuesta fundamentalmente por óxidos y carbonatos de hierro (hierro+oxígeno y hierro+carbono).

El acero es un metal que se obtiene mediante la aleación (mezcla de uno o más elementos) de hierro (Fe) y carbono (C) siempre que el porcentaje de carbono varié entre el 0.035 y 2.14%.

Un metal de acero inoxidable se forma cuando algunas materias primas de níquel, cromo, mineral de hierro, silicio, molibdeno y otros se funden. Este lleva una gran variedad de elementos químicos básicos que, cuando se fusionan, crean una aleación poderosa.

La principal diferencia entre el hierro y el acero es que el primero es metal y el segundo es una aleación. El hierro es un elemento metálico natural en la tierra. Por otro lado, el acero es una aleación artificial creada al mezclar hierro y carbono.

EI acero ordinario, cuando queda expuesto a los elementos, se oxida y se forma óxido de hierro pulverulento en su superficie. Si no se combate, la oxidación sigue adelante hasta que el acero esté completamente corroído.

Las minas más importantes se encuentran en el País Vasco que cuentan con dos importantes yacimientos dirigidos por Polanco y Agrominsa. En Granada encontramos las minas de Alquife y en su vecina Almería las de Conjuro. Ojos Negros explota las minas de Teruel y Coto Wagner las de León.

No se sabe a cierta quien fue el descubridor del hierro, pues los primeros indicios de su uso datan de hace unos 3.500 años a.C. por parte de los sumerios y los egipcios. De hecho se cree que el primer hierro empleado por los seres humanos, no fue extraído de nuestro planeta, si no que procedía de los meteoritos.

Los tipos de hierro fundido son:

A partir del hierro puro se obtienen aleaciones como el acero, entre otras. La utilización de hierro en la construcción de edificios o viviendas, garantiza una mayor resistencia de las estructuras, pues al ser uno de los materiales de mayor resistencia y peso, podrá brindar un buen soporte al peso de las mismas.

Las principales operaciones de purificación o afino del metal son: 1) electrólisis en disolución acuosa, 2) descomposición térmica y 3) fusión por zonas. A continuación vamos a ver tres ejemplos de procesamiento de materiales metálicos por pirometalurgia.

En general, los pasos incluyen la extracción del mineral, la separación del metal del mineral, la refinación del metal y su procesamiento final.

Los 4 tipos de acero

Una aleación es un material que contiene una mezcla de dos o más metales o elementos no metálicos y posee propiedades diferentes de sus metales base como, por ejemplo, mayor resistencia o ligereza.

El mineral del que se extrae el aluminio casi exclusivamente se llama bauxita. Los materiales no alumínicos se separan por decantación. La solución cáustica del aluminio se enfría luego para recristalizar el hidróxido y separarlo de la sosa, que se recupera para su ulterior uso.

Tiene brillo metálico de color plateado. Por lo general, se utiliza combinado con otros elementos químicos con los que forma aleaciones.

Los griegos ya conocían hacia el 1.000 a.C. la técnica, de cierta complejidad, para endurecer armas de hierro mediante tratamiento térmico, y comenzaron las primeras referencias directas al acero: Heródoto se refiere a Glaucus de Chios como el primer hombre que inventó el arte de incrustar acero.