MATERIALES
Introducción
Se define a los metales como aquellos elementos químicos que se caracterizan por tener las siguientes propiedades:
- Poseen una estructura interna común.
- Son sólidos a temperaturas normales, excepto el mercurio.
- Tienen una alta densidad
- Tienen elevada conductividad térmica y eléctrica.
- Tienen considerable resistencia mecánica.
- Suelen ser maleables.
- Se pueden fundir, conformar y reciclar.
Por su especial utilidad en el campo industrial, distinguiremos dos tipos: los materiales férricos, o materiales derivados del hierro, y los materiales no férricos, derivados del resto de los metales.
3. Mineral de hierro y obtención
5. Minerales del hierro
El elemento químico hierro forma parte de la corteza terrestre en un porcentaje del 5%. Nunca se presenta en estado puro, sino combinado en forma de óxidos, hidróxidos, carbonatos y sulfuros. Los principales minerales de los que forma parte son la magnetita, la hematites roja, la siderita, la limonita y la pirita.
6. Obtención del hierro: el alto horno
El dispositivo habitual para obtener hierro a partir de sus minerales es el denominado alto horno. Se trata de una instalación compleja cuyo principal objetivo es la obtención de arrabio, es decir, hierro con un contenido en carbono que oscila entre el 2,6% Y el 6,7% Y que contiene otras cantidades de silicio, manganeso, azufre y fósforo que oscilan en torno al 0,05%.
El cuerpo central de la instalación denominada alto horno está formado por dos troncos de cono colocados uno sobre otro y unidos por su base más ancha. Su altura oscila entre los 30 y los 80 m y su diámetro máximo está comprendido entre los 10 y los 14 m.
La pared interior está construida de ladrillo refractario y la exterior es de acero. Entre ambas pasan los canales de refrigeración.
La parte superior del horno alto se denomina tragante. Se compone de dos tolvas en forma de campana, provistas de un dispositivo de apertura y cierre que evita que se escapen los gases en el momento de la carga del material.
En el proceso siderúrgico, el carbón de coque actúa como combustible y reductor de los óxidos de hierro. El carbón de coque siderúrgico se obtiene industrialmente eliminando la materia volátil del carbón de hulla y aglutinándolo posteriormente. En estos hornos se somete la pasta de carbón a un proceso de coquizado, consistente en calentar el carbón por encima de 1000 ºC, en ausencia de aire y durante 16 horas aproximadamente.
El coque siderúrgico es un material duro y poroso, con un contenido en carbono superior al 90%