Proceso de obtención del hierro y el acero

Las propiedades de los materiales, la manera en la que cada uno de estos elementos que forman compuestos interesantes y que mucho de ellos los encontramos en los suelos mexicanos, y que por lo general no damos la importancia natural a los artículos que tenemos o utilizamos.
Desde su producción y utilización en el campo de la industria, la construcción e implementación en la vida diaria, nos permite visualizar con mayor detalle la importancia de estos elementos en nuestra vida cotidiana y en su momento en la actividad profesional.

1. INSTITUTO TECNOLOGICO DE TIJUANA
Ingeniería Industrial

Materia:
Procesos de fabricación

Tarea:
Unidad 1 proceso de obtención del hierro y el acero

Profesor:
García Saldaña Jesús Ernesto

Alumno:
Medina Hernández Jaime Adalberto

Numero de matrícula:
20212201

Grupo:
Z

Fecha:
11-03-2022

2. Contenido
Introducción .................................................................................................................................................. 1
1.1 Proceso tecnológico del hierro de primera fusión. ................................................................................. 2
Industria Minera ....................................................................................................................................... 2
Proceso tecnológico del hierro de primera fusión. ................................................................................... 2
El hierro fundido blanco ............................................................................................................................ 5
Hierros fundidos grises ............................................................................................................................. 6
Hierro de fundición nodular ...................................................................................................................... 8
Hierro fundido maleable ........................................................................................................................... 9
1.2 Procesos básicos de uso industrial aleaciones de cobre, aluminio y titanio ........................................ 10
Hierro de fundición aleadas .................................................................................................................... 10
Metales ferrosos ..................................................................................................................................... 12
Metales no ferrosos ................................................................................................................................ 14
1.3 Funcionamiento del proceso tecnológico y otros productos obtenidos. ............................................. 17
1.4 Afino del acero. ..................................................................................................................................... 19
1.5 Procesos tecnológicos para la obtención del acero. Hornos BOF; eléctricos; Convertidores Bessemer
y Thomas ..................................................................................................................................................... 20
Mapa mental ............................................................................................................................................... 23
Conclusión ................................................................................................................................................... 24
Bibliografía .................................................................................................................................................. 25

3. 1

Introducción
Las propiedades de los materiales, la manera en la que cada uno de estos elementos
que forman compuestos interesantes y que mucho de ellos los encontramos en los
suelos mexicanos, y que por lo general no damos la importancia natural a los artículos
que tenemos o utilizamos.
Desde su producción y utilización en el campo de la industria, la construcción e
implementación en la vida diaria, nos permite visualizar con mayor detalle la importancia
de estos elementos en nuestra vida cotidiana y en su momento en la actividad
profesional.

Podremos observar cómo se fabrican algunas de las cosas que tenemos en los hogares
y llegar hasta el punto de la materia prima

También, el mundo de la Clasificación del hierro fundido los tipos de hierro fundido que
existen, así como su utilidad.
Esta tecnología de la metalurgia, el conocimiento de estas aleaciones, las características
que ofrecen para el uso, su implementación en el campo laboral entre otras muchas
oportunidades de aprendizaje.

Como lo es los tipos de horno que existen para la fundición de estos materiales.

4. 2

1.1 Proceso tecnológico del hierro de primera fusión.
Industria Minera
México, es uno de los países lideres en la industria minera, ocupa el 1er lugar en la
producción de plata a nivel mundial, es uno de los 10 principales productores de 16
diferentes minerales, por ejemplo; bismuto, fluorita, celestita, wollastonita, cadmio,
molibdeno, plomo, zinc, sal, grafito, yeso, oro y cobre,

En México existen 4 tipos de minería, Minas de superficie o a cielo abierto. Minas
subterráneas. Pozos de perforación. Minería submarina o de dragado, pero son más las
minas a cielo abierto y las subterráneas.

El método de extracción dependerá del tipo de subsuelo y minerales que se extraerán,
para ello se recurre al estudio tecnológico y cateo del subsuelo una vez extraído recurso
natural entra en un proceso donde se muele, lava, funde y refina hasta adquirir el material
que se utilizará para elaborar distintos productos en diferentes sectores de la industria o
usos domésticos.

El carbón, rocas ornamentales, áridos, pizarra, etc., son recursos minerales que
actualmente se extraen aplicando métodos mineros a cielo abierto, pero también
minería subterránea, Dependiendo del tipo de mineral a extraer la actividad se divide en
minería metalúrgica (cobre, oro, plata, aluminio, plomo, hierro, mercurio, etc) que son
empleados como materias primas básicas para la fabricación de una variedad de
productos industriales.

Proceso tecnológico del hierro de primera fusión.
En los temas del proceso que implican los procedimientos de la producción del hierro y
el acero, nos encontramos con la mena (mineral metalífero, principalmente el de hierro,
tal como se extrae del yacimiento y antes de
limpiarlo).

Imagen 1 (Mena de hierro.)

5. 3

Las menas de hierro oscilan entre 50 y 70% de hierro, a diferencia de la hematita que
contiene casi un 70% de este metal. Sin embargo, para la fabricación de hierro y acero
en la actualidad se recurre al reciclaje de estos metales.

Imagen 2 (Reciclaje de hierro y acero.)

Existen dos materias primas que se utilizan para la producción de hierro, esos son:
1. El coque, que es un combustible de alto carbono, que produce calor para la
reacción química, al igual produce monóxido de carbono para reducir las menas
de hierro.
2. La piedra caliza, que es útil como fundente la cual separa la escoria de hierro
fundido

Imagen 3 (El coque y piedra caliza.)

6. 4

En el caso de la producción de hierro, una vez visto los elementos antes mencionados,
se utilizan en un alto horno las cargas de coque y piedra caliza junto con las menas de
hierro

Algunas de las maquinarias que se requieren son, por ejemplo: excavadoras mineras,
tractores mineros, topadores mineros, motos niveladoras mineras, cargadores mineros,
camiones mineros, palas mineras, dragas mineras.

Las minas aportan el 20 por ciento de derrama económica a las 273 empresas, e incluso
102 de ellas se integraron en agosto del presente año. El estado tiene entre ocho y 10
empresas mineras, que producen una variedad de metales y piedras preciosas, y entre
las más grandes están Media Luna-Limón Huajes y Filos.

Más allá de su participación en el PIB, el alcance social de la minería se extiende a 24
de los 32 estados, con una incidencia directa o indirectamente en 83 millones de
mexicanos.

El significado de fundir es el sometimiento de una pieza solida al color, que en este tema
se trata del hierro expuesto a una fuente de calor que pasa del estado sólido al líquido.
Imagen 4
Por lo tanto, se conoce como hierro fundido o hierro colado como se denomina en nuestro
país, y algunos otros nombres que se denominan fierro fundido o fundición gris.
Los hierros fundidos, como los aceros, son básicamente aleaciones de hierro y carbono,
con relación al diagrama Fe-Fe3C
En cuanto el hierro, esta es la base principal sin embargo es esencial agregar carbono
para que pueda ser de utilidad, este agregado puede oscilar entre los 2.5 y 3.5 %,
también, se le agrega silicio a esta amalgama con un porcentaje de entre el 1.9 y 2.2%
El silicio cumple el propósito de estabilizar el grafito, existen otros elementos en
cantidades muy bajas como lo son el manganeso, azufre y fosforo.
El hierro fundido, presenta características como lo son:
Estructura heterogénea, es una condición que permite absorber y amortiguar las
vibraciones mecánicas de una manera imponderable.
Dilatación térmica y nulo alargamiento, una cualidad manifestada a través de una cifra.
Alta resistencia a la deformación y a la compresión, esto debido a las láminas de grafito
que hacen las veces de auto lubricación.

7. 5

Buena resistencia a la corrosión debido al silicio, aunque esto puede variar conforme a
otros factores.




Imagen 4 (Alto horno)
La clasificación del hierro fundido va de acuerdo con su estructura metalográfica y estas
variables dan lugar a las diferencias y tipos de hierro fundido:

a) El comprendido de carbono.
b) El comprendido de elementos aleantes e impurezas.
c) La rapidez de enfriamiento, durante y después de la solidificación.
d) El procedimiento térmico posterior.
Las antes dichas controlan su forma y condición de carbono, el carbono puede estar
combinado en forma de carburo de hierro (Fe3C) o como carbono libre en forma de
grafito.
La forma en que se distribuyen sin combinar repercute en las propiedades mecánicas
del hierro fundido, y se clasifican entonces, según el estado en que se encuentra el
carbono en la microestructura, así como por la microestructura de la matriz. Estas
clasificaciones son las siguientes
1) Hierro fundido blanco.
En este el carbono tiene un alto contenido y forma la red Fe3C
2) Hierro fundido gris.
La matriz se encuentra libre de carbono y forma hojuelas de grafito.
3) Hierro dúctil o nodular.
El carbono forma nódulos o esferas gracias a que se encuentra de manera libre.
4) Hierro maleable.
Existen terrones de grafito o durezas retorcidas de carbono.
5) Hierro fundido aleados.
El hierro fundido blanco
Que lleva este nombre debido a que tiende a fracturarse durante el proceso de
enfriamiento, al enfriarse las fundiciones desde 1130 ° C y 727 ° C. Este tipo de hierro
forma casi la totalidad del carbono forma carburo en lugar de grafito.

8. 6

Este color blanco brillante, presenta una muy buena resistencia y dureza, esta fundición
es sumamente quebradiza, por tanto, es difícil de mecanizar. Un gran tonelaje de hierro
fundido blanco se emplea como materia prima para la
manufactura de hierro fundido maleable, la mayoría de utilidad de esta fundición blanca,
debido a sus propiedades quebradizas pero resistente al desgaste y a la abrasión se
utilizan solamente en piezas que requieren ductilidad para cumplir con su finalidad o
función. Imagen 5



Imagen 5 (Microfotografía de la estructura de una fundición blanca)
La utilidad puede ser en discos, bridas, codos y en algunas piezas de herrería
etc…Imagen 6









Imagen 6 (Piezas en fundición blanca)

Hierros fundidos grises
Se sabe que el carbono de hierro es básicamente una fase metaestable con un
enfriamiento lento, se cristaliza el grafito laminar y el hierro, este grafito es que le da la
tonalidad gris.

Se trata de una fundición con estructura de grano grande representado por el precipitado
del grafito en forma de escamas. En este tipo de hierro, la concentración de carbono es
mayor entre 2.5% y 4% de C.

Los elementos principales son carbono y silicio. El alto contenido de carbono
incrementa la cantidad de grafito o de Fe3C e incrementando el contenido de carbono y
silicio.

9. 7

Como este proceso es de enfriamiento lento y con cantidades de silicio considerables,
esta combinación facilita la grafitización.



Imagen 7 (Microfotografía de la estructura de una fundición gris)
En la imagen 20 se puede ver el grafito en laminas curvadas en una matriz cementita
grafitizada con estructura ferrítica, es fácil de maquinar, es quebradizo y resiste muy poco
a la tracción, sus costos de producción son relativamente bajos, no es dúctil, ni maleable,
lo que hace trabajarlo con moldes y posteriormente es mecanizado.
Cabe señalar que estas hojuelas al ser observadas con microscopia a 100k se determina
que las hojuelas adoptan diferentes patrones irregulares o tipos. El tipos y tamaño de
hojuela se determina de manera tradicional por simple comparación contra el patrón
ASTM (American Society for Testing and Materials) y se describen 5 tipos; A, B, C, D, y
E. Imagen 8




Imagen 8 (Microfotografía de la estructura de una fundición gris A, B, C, D, y E)
El hierro gris se utiliza en guardas, engranes, cajas eléctricas, carcasas de bombas
engranes, motores etc…como se muestra en imagen 9



Imagen 9 (Piezas en fundición gris)

10. 8

Hierro de fundición nodular
Conocido también como hierro dúctil, grafito esferoidal, esferulitico. El hierro fundido
nodular difiere del maleable ya generalmente se obtiene como resultado de la
solidificación y no requiere de tratamiento térmico, es producido por la adición de
magnesio, cerio, calcio, litio, sodio, bario, grafito etc…
La contenedora de los nódulos pueden ser ferrítica o perlítica, dependiendo de la
velocidad de enfriamiento y su composición. Imagen 10

Imagen 10 (Microfotografía de la estructura de una fundición nodular)
El tratamiento térmico es similar a los que se realizan en las fundiciones grises y su
aplicación es igual a las habituales en la fundición gris, se pueden fabricas piezas del
sector automovilístico, piezas de tubería etc… como se ve en imagen 11









Imagen 11 (Piezas de fundición nodular)
Cada día se están sustituyendo muchos elementos de máquinas que tradicionalmente
eran de fundición gris o acero por fundición nodular.

11. 9

Hierro fundido maleable
Cuenta con la materia prima el hierro fundido blanco, en donde el carbono tiene la forma
de carburo Fe3C y se caracteriza por un ciclo de enfriamiento lento alrededor de los 3 a
11ºC por hora. La ferrita formada a partir de la austenita comienza a depositarse en el
carbono revenido.
En la primera fase, la fundición blanca se calienta lentamente a una temperatura
comprendida entre 840 y 980 ºC. Durante el calentamiento, la perlita se transforma en
austenita al alcanzar la línea crítica inferior y, a medida que aumenta la temperatura, la
austenita formada disuelve algo más de cementita.
La segunda fase del recocido consiste en un enfriamiento muy lento al atravesar la zona
crítica en que tiene lugar la reacción eutectoide. Esto permite a la austenita
descomponerse en las fases estables de ferrita y grafito.

Imagen 12 (Microfotografía de la estructura de una fundición maleable)
En la imagen 12 Se observa la formación a través del enfriamiento de rosetas, que son
los nódulos de carbono revenido, inmersos en una matriz ferrítica.
Hierro fundido maleable perlítico. Donde la fase de enfriamiento se hace de forma lenta
hasta alcanzar la temperatura aproximada de los 870ºC, para luego continuar con la
disminución de la temperatura, pero esta vez usando aire.
Hierro fundido maleable martensítico. El enfriado se realiza también de forma lenta hasta
alcanzar la temperatura que oscile entre los 845 y 870ºC, dejando que se homogenice
de esta manera, de forma continua y completa.
Las características de estos hierros fundidos se pueden considerar intermedias entre los
hierros grises y los hierros fundidos nodulares, Poseen buena resistencia al desgaste, al
impacto térmico, excelente maquinabilidad y poca capacidad de ser soldados
especialmente los de matriz perlítica.
Podemos encontrar estas fundiciones en las siguientes aplicaciones:

12. 10

Hojas o piezas en acero inoxidable, piezas automotrices, cadenas de tuberías con
calidad alimenticia, cadenas etc…como se aprecia en imagen 13





Imagen 13 (Piezas de fundición nodular)
1.2 Procesos básicos de uso industrial aleaciones de cobre, aluminio
y titanio

Hierro de fundición aleadas
Son aquellas que contienen Ni, Cr, Mo, Cu etc… la finalidad es mejorar las propiedades
mecánicas de las fundiciones ordinarias, como, por ejemplo; alta resistencia al desgaste,
alta resistencia a la corrosión, alta resistencia al calor entre otras propiedades.
Los elementos de aleación modifican la microestructura de las fundiciones y con ello su
dureza y resistencia, influenciados, además, por una variación de la templabilidad.
Hay elementos como el silicio, aluminio, níquel y cobre, que se disuelven en la ferrita, y
la endurecen y la hacen aumentar su resistencia, siendo elementos que favorecen la
grafitización.
Sin embargo, otros elementos como el cromo, manganeso, y molibdeno son formadores
de carburos, formar fundición blanca en vez de gris y dificultan la grafitización.
La influencia que ejercen en diversos contenidos el cromo se plantea se puede ver:
El cromo en porcentajes de 0.10 a 0.20% afina la perlita y el grafito de las fundiciones
ordinarias.
Con 1% de cromo provoca la aparición de carburos de gran dureza, que, además, son
muy estables a altas temperaturas.
Con 2% de cromo desaparece el grafito. La fundición gris se convierte en blanca y la
proporción de carburos de cromo aumenta.
Con 6% la matriz es perlítica y la cantidad de carburos que aparecen en la
microestructura es mayor.
A partir de 12% de cromo, los carburos se afinan y se ofrecen en red apareciendo
austenita en la microestructura

13. 11

Las fundiciones de muy alto porcentaje de cromo pueden resistir bien a la oxidación y a
la corrosión.
Existen las fundiciones de baja y media aleación, que se caracterizan por tener pequeñas
cantidades de Ni, Cr, Mo, y Cu, generalmente en porcentajes inferiores a 5%.
Al igual que fundiciones de alta resistencia a la tensión. A este grupo pertenecen ciertas
fundiciones al níquel, fundiciones al cromo, al cromo-níquel, al cobre etc…
Para la fabricación de piezas que deban tener gran resistencia al desgaste, o que exijan
muy altas durezas o deban sufrir grandes presiones, se emplean fundiciones
martensíticas al níquel y al manganeso que son otras combinaciones que se realizan a
las estructuras de las fundiciones anteriores.
Este tipo de fundición especial, se le puede dar la forma o uso que se requiera, puede
ser cualquier pieza de las antes mencionadas, pero con significativas mejoras de dureza,
anticorrosivas, etc.
Se definen los metales como materiales formados por elementos químicos metálicos.
Estos elementos se caracterizan por estar formados por átomos unidos por enlaces
metálicos, los cuales aportan una influencia decisiva en sus propiedades.
Por la cantidad de electrones que es compartida por un cierto número de iones metálicos,
los materiales metálicos permiten el desplazamiento relativo de unas capas de iones
respecto a otras sin que se produzca rotura esto determina su maleabilidad.
Otras características son que son buenos conductores del calor y la electricidad. Estos,
Poseen alta densidad y son sólidos en temperaturas normales (excepto el mercurio); sus
sales forman iones electropositivos (cationes) en disolución.
La ciencia de materiales define un metal como un material en el que existe un
solapamiento entre la banda de valencia y la banda de conducción en su estructura
electrónica (enlace metálico). Esto le da la capacidad de conducir fácilmente calorías y
electricidad, y generalmente la capacidad de reflejar la luz, lo que le da su peculiar brillo.

14. 12


Imagen 14 (Materiales metálicos)
Metales ferrosos
Su componente principal es el hierro. Sus principales características son su gran
resistencia a la tensión y dureza.

Imagen 15 (Ordenamiento de átomos de carbono)

La estructura de los metales ferrosos se basa en cristales metálicos, Sin embargo, las
interacciones son un tanto distintas, pues los átomos de hierro y carbono forman parte
de los cristales, por lo que no se puede hablar de un enlace metálico entre ambos
elementos.

Las aleaciones ferrosas tienen como elemento mayoritario el Fe y en general, son
aleaciones fuertes, maleables, de bajo costo y relativamente fáciles de obtener. La
mayor producción de estas son los aceros, aleaciones Fe - C, a los que cambiando el
porcentaje de estos elementos y agregando algunos otros, se les pueden dar
propiedades específicas, según la industria a la que se van a aplicar.

15. 13


Imagen 16 (ramas del acero)

Los metales cuya utilización es tan variada para la construcción de edificios, que pueden
ser utilizados para la construcción de la estructura de estos, al igual que como
conductores de calor y electricidad; esto metales también útiles en la construcción de
medios de transporte y sus múltiples aplicaciones en las fábricas metálicas.

La forma en la que estos metales se diferencian de los no metálicos entre otras
características es el brillo que es muy característico, además de ser buenos conductores
de electricidad que se considera que esto se debe a la existencia de electrones libres en
su interior, al igual que poseen moléculas monoatómicas, también al disolverse en agua
originan hidróxidos debido a esta molécula.

Las aleaciones homogéneas que pueden realizar con más de un metal al igual que no
metales, para esto se requiere elevar la temperatura con el fin de fundir sus elementos,
por ejemplo, en el caso de los elementos Fe, Al, Cu, Pb. Que pueden poseer elementos
no metálicos como P, C, Si, S, As etc… aunque al realizar estas aleaciones se sigue
manifestando el brillo característico de los metales y la conductividad de calor y
electricidad estas aleaciones son un poco menores a diferencia de los metales puros.

La industria metalúrgica utiliza el cobre, magnesio, aluminio, níquel, zinc, cromo, titanio
y hierro. El que mayor auge tiene en la industria es el acero con sus combinaciones
múltiples, por ejemplo, el acero inoxidable con sus diferentes propiedades que busca
tener dureza, resistir la corrosión y combatir algunos ácidos; se puede ver al igual este
metal en acero galvanizado donde se busca principalmente resistir la corrosión.

Es por ello por lo que este metal se encuentra constantemente estudiado con el fin de
sacar el máximo recurso de este. Hierro y carbono que origina acero. Una de la aleación

16. 14

como es el hierro dúctil que es utilizado para cuando no se contempla como un problema
el peso y resistencia a la corrosión.

Imagen 17 (metales ferrosos)
Las características de los materiales ferrosos:
Tienen densidades altas y altos puntos tienen fusión en general, los materiales ferrosos
tienen puntos de fusión bastante altos, por encima de los 1.000 ° C. También suelen
tener densidades muy altas, encontrándose cerca de los 8 g / cm3 la cual es 8 veces
mayor que la densidad del agua.

Tienen buena resistencia mecánica
Son maleables
Son buenos conductores de calor y la electricidad
Se pueden reciclar con facilidad
Son atraídos por lo metales

Tipos de materiales ferrosos

Hierro, dividido en tres grupos.
Hierro puro, Se le conoce así por ser el 99,80% de pureza. Este es un material que
contiene muy pocas impurezas, en las que la máxima cantidad de carbono es de apenas
0,01%. Hierro forjado o dulce y hierro fundido

Aceros
Aceros al carbón
Aleaciones de acero

Metales no ferrosos
Por lo regular tienen menor resistencia a la tensión y dureza que los metales ferrosos,
sin embargo, su resistencia a la corrosión es superior

17. 15

La estructura y características de los metales son determinados por características
estructurales como lo son:
Consistencia química, mallas espaciales, grano de la estructura metálica y las aleaciones
En cuanto a las aleaciones de aluminio y magnesio que son mayormente utilizados cundo
lo que se busca en tener resistencia o fuerza pero que a su vez se busca un material con
un peso menor. Las aleaciones de cocer y níquel (monel) son utilizados para la
resistencia de la corrosión y donde se requiere de la utilización de un metal no magnético
estos, otra aleación de níquel, el Inconel utilizado cuando existen altas temperaturas,
pertenecía a los superaliatges.

En los metales no ferrosos, encontramos como antes vimos el aluminio, el cobre,
magnesio, níquel, aleaciones de zinc, plomo y estaño, titanio y aleaciones de titanio entre
otros…

Imagen 18 (metales no ferrosos)
CLASIFICACIÓN
Aunque los productos ferrosos todavía siguen siendo los metales más utilizados en la
actualidad, el resto de los metales, es decir, los metales no férreos, son cada día más
imprescindibles y se emplean cada vez más en la industria para la fabricación de
multitud de productos.

18. 16

Los metales no ferrosos se pueden clasificar, según su peso específico, en pesados,
ligeros y ultraligeros:
Tipo Características Ejemplos de metales no
férrico
Pesados Su densidad es igual o
mayor de 5 kg.
Estaño, cobre, cinc,
plomo, cromo, níquel y
cobalto
Ligeros Su densidad está
comprendida entre 2 y 5
kg
Aluminio y titanio
Ultraligeros Su densidad es menor de
2 kg
Magnesio y berilio
Todos ellos poseen en la actualidad una gran importancia a nivel tecnológico. Se calcula
que el 16% de la corteza terrestre está formada por combinaciones de cobre, cinc y
plomo; el aluminio participa con un 8% en la composición de esta, aunque la abundancia
no vaya ligada necesariamente a la facilidad o posibilidad de obtención. Sus aplicaciones
son muy variadas, entre las que destacan: construcción, material de transporte, bienes
eléctricos y electrodomésticos…
En general, los metales no ferrosos son blandos y tienen poca resistencia mecánica para
mejorar sus propiedades se alean con otros metales.
características:
Buena resistencia a la corrosión debida a la formación de una capa protectora
Ligero con una densidad de 2,7 g / cm3
Fácil de reciclar (principalmente el aluminio puro).
Buena relación resistencia / peso
Sus principales aplicaciones son:
Conductores eléctricos
Componentes para avión
Envases para alimentos
Cancelería
Diversos componentes automotrices
Proceso de fabricación

19. 17

Los procesos de producción de los metales no ferrosos varían según los metales a
producirse, y de acuerdo con las materias primas que se utilicen.
Para la producción de aluminio, es importante asegurar que los últimos acontecimientos
tecnológicos hayan sido tomados en cuenta, porque pueden tener un efecto beneficioso
para el manejo de los desechos; por ejemplo, el uso de camas fluidizadas para recuperar
el calor residual de los hornos de fundición de aluminio.
A menudo, existen dos procesos diferentes para producir de níquel, cobre y zinc de los
minerales azufrados: el piro metalúrgico, y el hidro metalúrgico. La selección del proceso
dependiente de muchos factores, incluyendo las propiedades inherentes del mineral y
los factores no metalúrgicos, como la ubicación geográfica, disponibilidad de agua y
energía eléctrica, y requerimientos del mercado. La ventaja de la hidro metalúrgica es
que se presta para los minerales más pobres o complejos.
1.3 Funcionamiento del proceso tecnológico y otros productos
obtenidos.
1. Mineral de hierro
2. Coque
3. Piedra caliza
4. Aire
En el caso de l hierro el coque y la piedra caliza, son extraídos de minas y
transportados y preparados antes de iniciar la función que producirá el arrabio.

Imagen 19 (Arrabio Hierro de poca calidad)
La fabricación de lingotes y colada continua consiste en fabricar diferentes objetos
utilizables en la industria metal metálica, es necesario que el hierro se presente en barras,
láminas, alambres, placas, tubos o perfiles estructurales.

20. 18

Uno de estos materiales utilizados es el acero rolado. El proceso de rolado consiste en
pasar a un material por unos rodillos con una forma determinada, para que al aplicar
presión el material metálico adquiera la forma que se necesita.

Imagen 20 (Proceso de rolado)
La colada continua consiste en colocar un molde con la forma que se requiere debajo de
un crisol, el que con una válvula puede ir dosificando material fundido al molde. Por
gravedad el material fundido pasa por el molde, el que está enfriado por un sistema de
agua, al pasar el material fundido por el molde frío se convierte en pastoso y adquiere la
forma del molde.

Imagen 21 (Proceso de colada continua)

21. 19

En los casos de la metalurgia en polvos, Se define como el arte de elaborar productos
comerciales a partir de polvos metálicos.

Imagen 22 (Metalurgia de polvos)
El proceso consiste grosso modo en:
1. Producción de polvo de los metales que serán utilizados en la pieza
2. Mezclado de los metales participantes
3. Conformado de las piezas por medio de prensas
4. Sinterizado de las piezas
5. Tratamientos térmicos
El metal en forma de polvo es más caro que en forma sólida y el proceso es sólo
recomendable para la producción en masa de los productos.
1.4 Afino del acero.
Cualquiera que sea el proceso de obtención del acero, siempre tra consigo la presencia
e impurezas, haciendo necesario el proceso llamado afino del acero.
Afino, es el proceso de descarbonización y eliminación de impurezas el que se somete
el arrabio para la obtención de acero.

Imagen 23 (Afino del acero)

22. 20

1.5 Procesos tecnológicos para la obtención del acero. Hornos BOF; eléctricos;
Convertidores Bessemer y Thomas.
Respecto el tema de los tipos de hornos tenemos los conocidos Hornos BOF (Horno
Básico de Oxígeno)
El nombre del horno se debe a que tiene un recubrimiento de refractario de la línea básica
y a la inyección de oxígeno.
Este horno fue inventado por Sir Henrry Bessemer a mediados de 1800
El Proceso BOF se originó en Austria en 1952, fue hecho para convertir arrabio con bajo
contenido de fosforo (0.3%) se bautizó con las iniciales LD Lanza de Linz, Luego la
técnica se endureció para arrabios de alto fosforo, mediante la reducción al chorro de
oxígeno de polvo de piedra caliza. Entonces se logró la producción de aceros con arrabio
de contenidos con alto fosforo que llegan al 2%

Imagen 24 (Horno Básico de Oxígeno)

23. 21

El horno eléctrico de arco es aquel horno, que como su nombre indica, calienta la carga
a través del paso de una corriente eléctrica por unos electrodos. Es el más versátil de
todos los hornos para fabricar acero. Debe ser así, ya que parte de una materia prima
poco homogénea, la chatarra.
Se utiliza para el reciclaje de aceros.
No solo puede proporcionar temperaturas hasta 1930 ºC, sino que también puede
controlar las variaciones de temperatura con un alto grado de precisión, al ser la
electricidad el modo de calentamiento.
La capacidad de estos hornos va de una a 20 toneladas en uso industrial.
Apenas utiliza combustible para alcanzar las temperaturas de operación, salvo quizás de
modo auxiliar. Esto se traduce en una disminución importante del nivel de impurezas que
se introducen al acero final.

Imagen 25 (Horno Convertidores Bessemer y Thomas)

24. 22

Es un horno en forma de pera que está forrado con refractario de línea ácida o básica.
El convertidor se carga con chatarra fría y se le vacía arrabio derretido, posteriormente
se le inyecta aire a alta presión con lo que se eleva la temperatura por arriba del punto
de fusión del hierro, haciendo que este hierva. Con lo anterior las impurezas son
eliminadas y se obtiene acero de alta calidad. Este horno ha sido sustituido por el BOF.

Imagen 26 (Horno eléctrico)

25. 23

Mapa mental

26. 24

Conclusión
Por lo antes dicho, ahora se comprende con mayor facilidad los compuestos de los
artículos de uso constante y el valor productivo que tiene cada objeto, sin dejar de pensar
en el impacto que tienen algunos elementos con el medio ambiente, es importante
comenzar a ver alternativas que remplacen algunas de estas materias primas, las cuales
sean más amigables con el medio ambiente.

Podemos decir que, conocer las aleaciones de los metales y sus diversas utilidades, nos
acercan más al desarrollo profesional, en la región y en el giro metal mecánica estos
metales son de uso diario, el conocer sus compuestos y características nos permite
decidir correctamente y nos da ciertas ventajas y esto sin duda nos lleva a la excelencia.

Siendo México es uno de los países en el mundo con un índice alto de productividad y
de riqueza natural de estos elementos, nos abre el panorama para realizar y desplegar
la capacidad en el campo laboral.

Todos los elementos metalúrgicos que se generan en nuestro país son hasta ahora una
fuente que se puede explotar conscientemente para seguir generando bienestar, son
cantidades considerables que deben cuidarse y seguir el pro de la riqueza en nuestro
país.

La implementación en el campo laboral; sin fluctuación nos permitirá abundar y
seleccionar eficazmente al momento de seleccionar alguna aleación en el campo
profesional laboral. Conociendo los principales elementos que lo forman, así como la
forma en que se extraen de los suelos y los tipos de hornos que hay para la fundición de
estos.

27. 25

Bibliografía
PROCESOS INDUSTRIALES. (11 de mayo de 2015). Obtenido de
https://daniivanegas18.blogspot.com/2015/05/tipos-de-hornos.html
ESGRAF. (27 de 01 de 2020). Propiedades del grafito que lo hacen indispensable en la industria .
Obtenido de Escraf: https://www.esgraf.com.mx/caracteristicas-y-propiedades-del-
grafito/#:~:text=El%20grafito%20es%20la%20forma,temperatura%2C%20convirti%C3%A9ndolo
%20en%20un%20semiconductor.
inicial, s. (24 de 05 de 2019). Hierro fundido . Obtenido de https://secuenciainicial.top/hierro/hierro-
fundido/
Rodriguez, A. (08 de 04 de 2012). vivalanuevatecnologia. Obtenido de
https://vivalanuevatecnologia.wordpress.com/2012/04/08/elaboracion-de-un-cuaderno/
SGM. (21 de 07 de 2020). LOS MINERALES. Obtenido de
https://www.sgm.gob.mx/Web/MuseoVirtual/Minerales/Los-minerales.html