MATERIALES METALICOSMETALES FERROSOS

Al hierro y al acero se les considera como metales ferrosos por ser materiales derivados del procesamiento industrial de los minerales de fierro. De estos materiales, el acero cobra especial importancia por ser el de mayor uso en la construcción.

Se consideran como muy homogéneos esto permite determinar sus propiedades mecánicas con mucha confianza, otros materiales debido a su riguroso control de producción, como la madera y el concreto generalmente presentan una mayor dispersión en sus propiedades.

El hierro prácticamente no se emplea para edificar estructuras, ya que su composición química (alto contenido de carbono e impurezas) lo hace muy resistente a la compresión pero poco dúctil, por el contrario, el acero al combinar resistencia y ductilidad permite crear estructuras que se deformen antes de fallar, lo cual permite salvar la vida de los usuarios.

CONCEPTO DE HIERRO Y ACEROHIERROEl hierro es un metal relativamente duro con un diámetro atómico (dA) de 2,48 Å (angstrom) , con temperatura de fusión de 1.535 °C y punto de ebullición 2.740 °C.

CONCEPTO DE HIERRO Y ACEROACEROEl acero, por su parte, es una aleación de hierro con una cantidad de carbono relativa, que varía entre 0,04 y un 2,25 %, y a los que se añaden elementos como níquel, cromo, manganeso, entre otros.

DIFERENCIAS ENTRE EL HIERRRO Y EL ACERO

• “El hierro es un elemento mientras que el acero es una aleación o combinación de hierro con carbono”.

DIFERENCIAS ENTRE EL HIERRRO Y EL ACERO

• El hierro que contiene menos de un 2% de carbono se llama acero y si contiene más de 2% de carbono se denomina arrabio.

DIFERENCIAS ENTRE EL HIERRRO Y EL ACERO

• El acero es más fuerte que el hierro o fierro, como se le llama en algunos países, y tiene mejores propiedades de tensión y compresión. Motivo por el que en la industria de la construcción se utiliza el acero como base en vez del hierro.

PRODUCCION DEL ACEROPara la producción de hierro y acero son necesarios cuatro elementos fundamentales:• Mineral de hierro • Coque (Carbón)• Piedra caliza • Aire

PRODUCCION DEL ACERO

• Los tres primeros se extraen de minas y son transportados y preparados antes de que se introduzcan al sistema en el que se producirá el arrabio.

PRODUCCION DEL ACERO• El arrabio es un hierro de poca

calidad, su contenido de carbón no está controlado y la cantidad de azufre rebasa los mínimos permitidos en los hierros comerciales. Es el producto de un proceso conocido como la fusión primaria del hierro y del cual todos los hierros y aceros comerciales proceden.

PRODUCCION DEL ACERO• A la caliza, el carbón y el mineral

de hierro se les prepara antes de introducirse al alto horno para que tengan la calidad, el tamaño y la temperatura adecuada, esto se logra por medio del lavado, triturado y cribado de los tres materiales.

PRODUCCION DEL ACEROALTO HORNOEl alto horno es la instalación industrial donde se transforma o trabaja el mineral de HIERRO.Un alto horno típico está formado por una cápsula cilíndrica de acero de unos 30 m de alto forrada con un material no metálico y resistente al calor, como asbesto o ladrillos refractarios.

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PRODUCCION DEL ACEROALTO HORNOEl diámetro de la cápsula disminuye hacia arriba y hacia abajo, y es máximo en un punto situado aproximadamente a una cuarta parte de su altura total. La parte inferior del horno está dotada de varias aberturas tubulares llamadas toberas, por donde se fuerza el paso del aire que enciende el carbón.

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PRODUCCION DEL ACEROALTO HORNOCerca del fondo se encuentra un orificio por el que fluye el arrabio cuando se sangra (o vacía) el alto horno. Encima de ese orificio, pero debajo de las toberas, hay otro agujero para retirar la escoria.

PRODUCCION DEL ACEROALTO HORNOLa parte superior del horno contiene respiraderos para los gases de escape, y un par de tolvas redondas, cerradas por válvulas en forma de campana, por las que se introduce el mineral de hierro, el carbón y la caliza.

PRODUCCION DEL ACEROALTO HORNOUna vez obtenido el arrabio líquido, se puede introducir en distintos tipos de coladura para obtener unos materiales determinados.

PRODUCCION DEL ACEROALTO HORNO

• la colada convencional, de la que se obtienen productos acabados

• la colada continua, de la que se obtienen trenes de laminación

• la colada sobre lingoteras, de la que lógicamente se obtienen lingotes.

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ALTO HORNO

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ESQUEMA DE UN ALTO HORNO