Presentación. Hierro
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¿Qué es el Hierro?¿Qué es el Hierro?
El hierro ocupa el cuarto lugar en abundancia entre los elementos
en la corteza terrestre
El 90% de todos los metales producidos a escala mundial son
de hierro y acero
Métodos de Reducción del Mineral de Hierro
Alto Horno Reducción Directa
RefinaciónRefinación
DIAGRAMA GENERAL DE FUSIÓN PRIMERA DEL HIERRODIAGRAMA GENERAL DE FUSIÓN PRIMERA DEL HIERRO
Extracción del Mineral de
Hierro
Extracción del Mineral de
Hierro
Transporte de Mineral de
Hierro
Transporte de Mineral de
Hierro
Preparación del MineralPreparación del Mineral
Alto HornoAlto Horno
ArrabioArrabio
EscoriaEscoria
Explotación del Coque
Explotación del Coque
Explotación de la Piedra
Caliza
Explotación de la Piedra
Caliza
Transportación Transportación
Preparación del Mineral de Coque:•Refinado•Calentado
Preparación del Mineral de Coque:•Refinado•Calentado
Preparación del Mineral:•Lavado•Quebrado•Cribado
Preparación del Mineral:•Lavado•Quebrado•Cribado
Pero, ¿Como obtenemos el Hierro?Pero, ¿Como obtenemos el Hierro?
Hierro Magnetita(mena negra, Fe3O4)72.4%
Los principales minerales de los que se extrae el hierro son:
Hematita (mena roja, Fe2O3)70%
Hierro LimonitaHierro Limonita(mena café, FeO(OH)·nH(mena café, FeO(OH)·nH22O) O)
60-65%60-65%
Hierro Siderita(mena café pobre, FeCO3)
48.3%
Molienda y Concentración
Peletización
Peletización
Composición
Coque y Piedra CalizaCoque y Piedra Caliza
Piedra CalizaCaCO3
Coque
Mineral de Carbón
ALTO HORNOALTO HORNO
3 Fe2O3 + CO = CO2 + 2 Fe3O4 Comienza a 455 ° CFe3O4 + CO = CO2 + 3 FeO Comienza a 593 ° C
FeO + CO = CO2 + Fe óFeO + C = CO + Fe
Comienza a 705 ° C
ARRABIO
Composición
Arrabio vaciado en un carro torpedo
Escoria•Las escorias de alto horno pueden ser reutilizadas.
•Una de estas aplicaciones es el cemento de alto horno.
CaCO3 CaO + CO2
CaO + SiO2 CaSiO3
REDUCCIÓN DIRECTA DEL MINERAL DE HIERRO
Reducción
Reducción
ReformadorReformador
Recuperación de Calor
Recuperación de Calor Hierro
EsponjaHierro
Esponja
Reducción
Fe2O3 + 3H2 ---> 2Fe + 3H2OFe2O3 + 3CO ---> 2Fe + 3CO
Reformador y Recuperación de Calor
Reformador
CH4 + CO2 --->2CO + 2H2CH4 + H2O---> CO + 3H2
Hierro Esponja
Composición
•90 % Fe•5 % SiO2
•2 % C•1.5 % CO
Briquetas
•En caliente
•En frío
Refinación•Consiste en eliminar el exceso de Carbono y otras impurezas presentes en el hierro.
Los hornos mas utilizados para la elaboración de Los hornos mas utilizados para la elaboración de aceros son:aceros son:
•Horno de Arco Eléctrico (EAF)Horno de Arco Eléctrico (EAF)
•Horno Oxígeno Básico (BOF)Horno Oxígeno Básico (BOF)
Horno de Arco EléctricoHorno de Arco Eléctrico
ProcesoProceso
Oxidación
[C] + [O] = {CO}[Si] + {O2} = (SiO2)[Mn] + 1/2{O2} = (MnO)2[P] + 5/2{O2} = (P2O5){CO} + {O2} = {CO2}
Reducción
[Mn] + [O] = (MnO)[Si] + 2[O] = (SiO2)2[Al] + 3[O] = (Al2O3)[S] + (CaO) = (CaS) + [O]
Horno de Arco EléctricoHorno de Arco Eléctrico
Horno Oxígeno Básico Horno Oxígeno Básico
ProcesoProceso
[Fe] + 1/2{O2} = (FeO)
[Si] + {O2} = (SiO2)
[Mn] + 1/2{O2} = (MnO)
2[P] + 5/2{O2} = (P2O5)
[C] + 1/2{O2} = {CO}
{CO} + 1/2{O2} = {CO2}
Horno Oxígeno Básico Horno Oxígeno Básico
Productos de Hierro
•Hierro Dulce
•Aceros
•Fundiciones