Metalurgia ferrosa:
La Metalurgia es "la
ciencia y el estudio de los comportamientos y las propiedades de los metales y
su extracción a partir de sus minerales."
La Metalurgia moderna proviene del antiguo deseo de entender completamente el comportamiento de los metales. Hace mucho tiempo, el arte metalúrgico fue envuelto en el misterio y el folclore. Métodos burdos de pequeñas cantidades de acero de tratamiento térmico fueron descubiertos por ensayo y error. Por desgracia, estos métodos fueron a menudo olvidados y tuvo que ser redescubierto, el arte del metal no fue transmitido a los familiares. Nuestro progreso durante la Revolución Industrial nos ha llevado de esos principios pobres de producción de 20 a 30 libras de hierro forjado al día a nuestros hornos modernos de producción produciendo más 150 millones de toneladas de acero anuales en América del norte.
La Metalurgia moderna proviene del antiguo deseo de entender completamente el comportamiento de los metales. Hace mucho tiempo, el arte metalúrgico fue envuelto en el misterio y el folclore. Métodos burdos de pequeñas cantidades de acero de tratamiento térmico fueron descubiertos por ensayo y error. Por desgracia, estos métodos fueron a menudo olvidados y tuvo que ser redescubierto, el arte del metal no fue transmitido a los familiares. Nuestro progreso durante la Revolución Industrial nos ha llevado de esos principios pobres de producción de 20 a 30 libras de hierro forjado al día a nuestros hornos modernos de producción produciendo más 150 millones de toneladas de acero anuales en América del norte.
En la metalurgia ferrosa el proceso consiste en modificar la naturaleza
química de los minerales para separar el metal de sus compuestos sulfúricos,
óxidos, silicatos o carbonatos. Estos métodos dependen mucho del tipo de mena y
de su composición química; en algunos casos este es un proceso mecánico, por
ejemplo, cuando el oro se recupera de su núcleo pulverizándolo y después
pasándolo por lavado en agua.
Los metales obtenidos por los diferentes métodos de metalurgia extractiva por lo general contienen impurezas tales como otros metales, elementos no metálicos, pequeños restos de escoria y gases disueltos. La remoción de tales impurezas es el refinamiento o beneficio de los metales y es necesario para permitir que el metal.
La
mena* principal usada en la producción de hierro y acero es la hematita (Fe2O3),
otras menas pueden ser la magnetita (Fe3O4), la siderita
(FeCO3) y la limonita (Fe2O3-1.5H20),
generalmente estas menas contienen untre un 50 a un 70% de hierro.
Otras
materias primas que utilizan para extraer el hierro de sus menas, son el coque
y la piedra caliza. El coque es un combustible con alta concentración de
carbono que desempeña dos funciones en el proceso de reducción: 1) proporciona
calor para la reacción química y 2) produce monóxido de carbono para
reducir las menas de hierro. La piedra caliza se destaca por contener altas
proporciones de carbonato de calcio sirve de reactivo para remover el hierro de
su mena.
¿Cómo
se produce el hierro?
Para
producir el hierro, se deja caer por la parte superior de un gran horno, una
carga de menas de hierro, coque y piedra caliza. En este horno se hace pasar
una corriente de gases calientes a gran velocidad desde la parte baja de la
cámara para realizar la combustión y la reducción del hierro. La carga
desciende lentamente desde lo alto del horno hacia la base alcanzando
temperaturas de hasta 3000 °F, este calor realiza la combustión del coque en su
proceso de bajada. El hierro se funde y se va almacenando en la base del horno.
El
acero
En
pocas palabras el acero es una aleación de hierro y carbono, en varias
ocasiones se añaden otros elementos como manganeso, cromo , níquel y molibdeno
para que tenga otras propiedades, pero el principal elemento es el carbono,
este es el que transforma el hierro en acero.
Metales No Ferrosos
Los
metales no ferrosos son aquellos que incluyen elementos metálicos y aleaciones
que no se basan en el hierro, algunos ejemplos son el aluminio, el cobre, el
magnesio, el níquel, el zinc entre otros.
Aunque
algunos metales no ferroso no pueden igualar la resistencia de los aceros,
algunas aleaciones no ferrosas tienen otras características, como resistencia a
la corrosión y relaciones resistencia-peso.
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