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Este recurso describe el proceso de obtención del acero, desde la extracción del mineral de hierro hasta la creación de diversos tipos de acero. Define conceptos clave como mineral, ganga y escoria, detallando la separación de impurezas y la función de la escoria. Se describen las materias primas (mineral de hierro, coque, caliza) y los tipos de acero (corten, corrugado, galvanizado, inoxidable, laminado). Es útil para estudiantes y profesionales de metalurgia e ingeniería de materiales, ofreciendo una visión general de la fabricación del acero y sus aplicaciones. Destaca la importancia de la pureza y el control de la composición para obtener aceros con propiedades específicas, siendo una guía valiosa para comprender la producción de acero y sus aplicaciones industriales y de construcción. Se enfatiza la reutilización de materiales reciclados y la metalurgia secundaria para ajustar la composición y eliminar impurezas.
Tipo: Diapositivas
2024/2025
1 / 11
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OBTENCION
DEL ACERO
¿QUE ES UN MINERAL?
- (^) En la obtención del acero, un mineral es una sustancia
natural, generalmente un compuesto de hierro y otros
elementos, que se encuentra en la corteza terrestre y se
extrae para ser procesado y producir acero. El mineral de
hierro es la materia prima principal para la fabricación de
acero.
Procesos de separación de la ganga:
- (^) Separación magnética: Se utiliza para separar
minerales de hierro magnéticos (como la magnetita) de la
ganga no magnética.
- (^) Separación por densidad: Se sumerge el mineral
triturado en agua, aprovechando la diferencia de densidad
entre la mena y la ganga.
Mena típica de una veta del yacimiento polimetálico de Huarón (Perú). Los minerales de mena principales son esfalerita (gris oscuro), tetraedrita (gris oscuro) y proustita (puntos rojos). El mineral de ganga principal es rodocrosita (naranja)
¿QUE ES LA ESCORIA?
- (^) En la obtención del acero, la escoria es un subproducto
resultante de la separación de impurezas durante el
proceso de fundición del metal. Se forma como una capa
líquida sobre el acero fundido y está compuesta
principalmente por silicatos y óxidos metálicos. Esta capa
Composición: se solidifica al enfriarse y se separa del acero.
La escoria está compuesta principalmente por óxidos de metales como el silicio, el calcio, el magnesio, el aluminio y el hierro. También puede contener sulfuros, fosfatos y otros compuestos, dependiendo de la composición de la materia prima y el proceso de fabricación.
Materia prima utilizada:
MATERIA PRIMA FORMULA QUIMICA COMPOSICION CARACTERISTICAS Mineral de hierro (Hematita, Magnetita) Fe₂O₃ / Fe₃O₄ 50–72% de hierro Sólidos densos; color rojo oscuro o negro; alta pureza en hierro Coque (carbón coquizable) C (carbono) 85–90% de carbono Sólido negro, poroso; alto poder calorífico; reductor químico del óxido de hierro. Caliza (piedra caliza) CaCO₃ 56% CaO, resto CO₂ Sólido blanco o gris; actúa como fundente; forma escoria al reaccionar con impurezas. Chatarra de hierro/acero reciclado Fe / aleaciones Variable: hierro +otros metales Sólido metálico reciclado; permite reutilizar el hierro; reduce consumo energético. Oxígeno (en Gas incoloro e inodoro;
Proceso de obtención del acero:
1) Extracción del mineral de hierro: Se extrae el mineral de hierro de las minas,
generalmente hematita, magnetita, limonita o siderita.
2) Separación de impurezas: El mineral se tritura y se somete a procesos como la
imantación y la separación por densidad para eliminar gangas (impurezas) y obtener la mena de hierro.
3) Obtención de arrabio: El mineral de hierro, junto con coque y piedra caliza, se
introduce en un alto horno, donde se funde a altas temperaturas para obtener arrabio (hierro fundido con alto contenido de carbono).
4) Obtención de acero: El arrabio se procesa en hornos de oxígeno básico (BOF) o
hornos de arco eléctrico (EAF) para reducir el contenido de carbono y eliminar impurezas.
5) Metalurgia secundaria: En esta etapa se pueden añadir elementos de aleación para
dar al acero las propiedades deseadas y se eliminan impurezas finales.
6) Moldeado y acabado: El acero líquido se vierte en moldes para crear diferentes
formas, como lingotes, palanquillas o bloques, y luego se somete a procesos de laminado, forjado o mecanizado para obtener los productos finales.
(^) El Acero Galvanizado consiste en una aleación de hierro con carbono y procesado
con zinc. Destaca por su resistencia a las rayaduras y se utiliza para crear
componentes industriales como estanterías metálicas, así como mobiliario de estilo industrial. (^) El Acero Inoxidable está compuesto de cromo, hierro y carbono. Según la aleación puede también contener otros componentes. Destaca sobre todo por su gran resistencia a la corrosión. Hoy en día es utilizado en múltiples ámbitos, desde fabricación de coches hasta construcción o accesorios para el hogar. (^) El Acero Laminado es el acero tratado mediante un proceso que puede ser «en caliente» o «en frío» (a temperatura ambiente). El acero laminado en caliente presenta una apariencia áspera con bordes redondeados, pero es más moldeable. El acero laminado en frío es más liso y presenta bordes afilados, perfecto para mobiliario y electrodomésticos.