Mena:

Proceso de extracción del mineral de hierro en la mina hasta su posterior refinado y presentación comercial (lo que se extrae de la ganga)

Ganga:

Parte despreciable (tierra, rocas)

Tipos de materiales para obtener ferrosos:

Magnetita, hematites, limonita y siderita

Obtener acero a partir de chatarra:

  1. Se levanta la tapadera
  2. Se introduce chatarra seleccionada
  3. Se añade fundente
  4. Cuando ya está dentro se acercan electrodos a la chatarra para que salte arco eléctrico y empiece a fundir
  5. Cuando esté fundida se inyecta oxígeno
  6. Se inclina el horno y se extrae escoria. Luego se añaden ferroaleaciones
  7. Se inclina el horno y se vierte el acero en cuchara

Procedimiento LD:

Una vez encendido el alto horno funciona interrumpidamente hasta que surge algún problema o avería y sea necesario repararlo. El arrabio producido posee impurezas que lo hacen demasiado frágil y esas impurezas se eliminan en hornos de afinos.

Hierro:

Producto ferroso cuyo porcentaje de carbono está comprendido entre 0,01 y 0,03

Acero:

Aleaciones de hierro-carbono pudiendo contener otros elementos químicos. Porcentaje de carbono entre 0,03 y 1,76

Fundiciones:

Aleación de hierro-carbono que pueden contener otros elementos. Porcentaje de carbono entre 1,76 y 6,67

Grafito:

Se obtiene cuando el porcentaje de carbono es superior a 6,67. No admite más carbono para alearse

Ventajas e inconvenientes de tener mucho carbono:

Eleva su resistencia a la tracción, incrementa el índice de fragilidad en frío y hace que disminuya la tenacidad y ductibilidad

Diferencia de acero aleado y no:

Tienen una mejor resistencia a la corrosión que el acero no aleado, y además del hierro y carbono contienen algún elemento en proporciones superiores

En qué se mejora el acero cuando se añade cobalto y vanadio:

Proporcionan aumento de resistencia de fatiga y aumenta la dureza del acero en caliente y la de abrasión

Razones por las cuales reciclar materiales ferrosos una vez finalizado:

Ahorran gran cantidad de energía y agua, reducen la contaminación, fabricación más barata y menos contaminante, evitan generar gases tóxicos

Diagrama de hierro-carbono:

Es un diagrama que representa gráficamente el estado de los constituyentes de la aleación de FE-C en función de la temperatura y del porcentaje de carbono

Aceros:

  • Extrasuave: 0,1 a 0,2% C
  • Suave: 0,2 a 0,3% C
  • Semisuave: 0,3 a 0,4% C
  • Semiduro: 0,4 a 0,5% C
  • Duro: 0,5 a 0,6% C
  • Extraduro: 0,6 a 0,7% C

Laminación:

Hacer pasar el material entre dos rodillos que giran a la misma velocidad pero en sentido contrario. Se reduce la sección transversal y aumenta su longitud

En frío:

A temperatura ambiente

En caliente:

Suele ser 1000 grados

Colada convencional:

Verter acero líquido sobre molde para obtener forma deseada

Colada continua:

Verter acero líquido sobre molde sin fondo con forma geométrica del producto que queremos obtener

Sobre lingoteras:

Colar el interior de lingoteras si la demanda de ferrosos es baja y dejarlo enfriar. Luego extraerlo para que la demanda aumente

Fundición:

Se clasifican atendiendo a la fractura, propiedades y composición. Son materiales frágiles que se rompen sin apenas deformarse con elevada colabilidad

Ordinaria:

(Fe-C) 1. Blanca: dura y frágil. Para fabricar fundiciones maleables 2. Gris: es gris porque el carbono es gris, usada para fundiciones maleables de grafito esferoidal. Atruchada: propiedad entre blanca y gris

Aleada:

Fe y C: lleva también otros elementos químicos que mejoran propiedades

Especial:

Emplea materia prima las fundiciones originales. Sometida a tratamiento térmico

Maleable corazón blanco:

Moldea pieza de fundición blanca, recubre mínimo de hierro e introduce a mil grados

Corazón negro:

Moldea en fundición blanca, recubre de arena a 900 grados

Perlítica:

Moldea en fundición blanca, recubre de arena y a 900 grados

Dúctil de grafito esferoidal:

Fundición gris añade cerio y magnesio. A temperatura ambiente

Impacto medioambiental de ferrosos:

Hora de obtener materia prima: la mayoría de minas de hierro se explotan y se realizan a cielo abierto

Durante transformación de mineral en producto comercial:

Emisiones que pueden liberar a la atmósfera en el alto horno, hornos de afinado y laminación: metales pesados (Cd, contaminación de agua aire), gases residuales y polvo, lodos de depuración de gases

Desechar o reciclar producto ferroso usado:

Tiene impacto sobre medio ambiente pero efectos de este impacto son mucho menores que ocasionados al fabricar el producto

Estaño:

Suele encontrarse en minas riqueza bastante baja: color muy brillante, a temperatura ambiente se oxida y pierde brillo, muy maleable y blando. En caliente es frágil y quebradizo. Debajo de 18 grados se empieza a descomponer y convertir en polvo gris. Enfermedad o peste del estaño, cuando se dobla se oye un crujido grito del estaño

Aleación:

Bronce: aleación de cobre y estaño. Soldaduras blancas: aleación de Pb y Sn proporción de Sn entre 35 y 90%. Bajo punto de fusión. Darcet y Cerrolow. Método de obtención: trituración de casiterita, molienda, introducción en cuba la cual se agita. El mineral se va al fondo separándose de la ganga, proceso electrolítico para obtener estaño de 99% de pureza, introducción de mena en forma de óxido en horno reverbero donde se produce reducción depositándose estaño en parte inferior y escoria arriba, introducir en horno donde se oxidan sulfuros de Sn y se transforma en óxido

Cobre:

Utilizados: calcopirita, calcosina, malaquita, cuprita. Muy dúctil y maleable, alta conductividad eléctrica y térmica

Método de obtención:

Vía seca: se utiliza cuando supera 10% de C. Enriquecimiento o concentración. El que más se emplea y es análogo al del Sn. Vía húmeda: inferior a 10% C, triturar todo el mineral y añadirle ácido sulfúrico. Mediante electrólisis obtiene cobre

Aleación:

Bronce (Cu y Sn) ordinario: lleva cobre y Sn del 5 al 30% (campanas). Especial: Cu Sn y otros elementos químicos (esculturas)

Latón:

Cu y Zn ordinario: Cu y Zn del 30 al 55 (tornillería). Especial: Cu Zn y otros (grifos)

Cuproaluminio:

Cu y Al (hélices de barco)

Alpaca:

Cu Ni y Zn (joyería barata)

Cuproníquel:

Cu y Ni del 40 al 50 (monedas)

Cinc:

Empleados blenda y calamina. Muy resistente a oxidación y corrosión de aire y agua pero poco resistente a ácidos y sales. Mayor coeficiente de dilatación térmica de todos los metales. A temperatura ambiente quebradizo pero entre 100 y 150 muy maleable

Procesos:

Vía seca: trituración y calcinación de blenda y calamina, óxido de cinc, reducción del óxido de cinc entra carbono sale oxígeno. Cinc 98% riqueza. Vía húmeda: trituración de blenda y calamina, mineral de cinc en polvo, sulfato de cinc disuelto + impurezas (Pb, Cu), sulfato de cinc, cinc 99% riqueza

En forma de aleación:

  • Latón (Cu y Zn) sustituye al bronce
  • Alpaca (Cu+Ni+Zn) (cubertería)
  • Zamak (Al+Cu+Zn) obtención de piezas de gran precisión

Estado puro:

Forma de chapas de diferentes espesores: recubrimiento de tejados, canalones, recubrimiento de pilas

Recubrimiento de piezas:

Galvanizado electrolítico: recubrir mediante electrólisis metal de capa muy fina de Zn. Galvanizado en caliente: pieza se introduce en baño de Zn fundido. Una vez enfriada el Zn queda adherido y pieza protegida. Metalizado: proyectan partículas diminutas de Zn mezcladas con pintura, sobre superficie que deseamos proteger. Sherardización: recubrir de polvo Zn pieza de acero e introducirla en horno. Por el calor el Zn penetrará el acero. Otras formas: óxidos de Zn: bronceadores, colorantes

Plomo:

Utilizado galena. Muy maleable y blando, color grisáceo-blanco, brillante recién cortado. Oxida con facilidad formando capa de carbonato básico que lo autoprotege. Resiste bien a los ácidos clorhídrico y sulfúrico pero atacado por nítrico y vapor de S. Oxido de plomo: fabricar pinturas. Tuberías: desuso debido a su toxicidad en contacto con agua. Recubrimiento de baterías. Aleación: soldadura blanda a base de Pb y Sn empleado como material de aportación. Obtención: Galena-Trituración + molienda-Separación por flotación-Oxidación de sulfuro de plomo-Horno de mufla-Pb de obra-Afinado electrolítico del Pb-Separación de otros materiales

Aluminio:

Metal más abundante de naturaleza, pero no se encuentra en estado puro, combinado con oxígeno y otros elementos químicos. Mineral que se obtiene del aluminio (bauxita). Muy ligero e inoxidable al aire, forma película muy fina de óxido de aluminio que protege. Buen conductor de electricidad y del calor, empleado en conducciones eléctricas ya que pesa poco, muy maleable y dúctil. Método Bayer: 1. Se transporta desde la mina a lugar de transformación 2. Se tritura y se muele hasta pulverizar 3. Almacenado en silos hasta que se consuma 4. En mezclador se introduce bauxita en polvo, sosa cáustica, cal y agua caliente. Hacen que se disuelva en la sosa 5. En decantador se separan residuos 6. En intercambiador de calor se enfría disolución y añade agua 7. En la cuba de precipitación alumina se precipita al fondo 8. Filtro permite separar alumina de sosa 9. Alumina se calienta a 1200 grados en horno para eliminar humedad 10. En refrigerador se enfría alumina hasta temperatura ambiente 11. Obtener aluminio a través de alumina, esta se disuelve en criolita fundida a temperatura de 1000 y somete a proceso de electrólisis que descompone material en aluminio y oxígeno

Aleación:

Aluminio puro: mezclado con pintura protege la intemperie

Titanio:

Se encuentra abundante en la naturaleza casi todas las rocas de origen volcánico. Extracción proceso complejo. Metal blanco plateado que resiste mejor a la oxidación y corrosión que el acero inoxidable, propiedades mecánicas son análogas e incluso superiores a las del acero pero ventaja que conserva hasta 400. Método Kroll: 1. Cloración: se calienta mineral al rojo vivo. Se añade carbono y hace circular al cloro a través de toda la masa 2. Transformación: se introduce a 800. Luego gas inerte y magnesio. Titanio esponjoso 3. Obtención: titanio esponjoso, se introduce en horno eléctrico y se añaden fundentes: titanio puro

Magnesio:

Importante carnalita y se halla en cloruro de magnesio. En estado líquido o polvo es muy inflamable, flashes de antiguas cámaras, color blanco parecido al de la plata, muy maleable y dúctil. Más resistente que el aluminio (aeroautica). Obtención: Mg sube a la superficie ya que tiene menos densidad que la mezcla de sales fundidas. Cuba tiene que ser metálica y actúa como cátodo. Introducir mineral en horno eléctrico, al que se le añade fundente para provocar eliminación de oxígeno

En forma de aleación:

  • Para forjar: magnam: MG+MN, magzin: MG+ZN, magal: MG+AL
  • Para fundir: fumagcin: MG+ZN, fumagal: MG+AL

Extracción de materiales:

A cielo abierto impacto puede ser mayor afectar a hábitats

Obtención de distintos materiales:

Diversos tipos de impactos: emisiones de metales pesados en forma de óxidos y vapores metálicos (evitar que salgan de fábrica, seleccionar emplazamiento, usar mascarillas), gases polvo e hidrógeno

Aguas residuales:

Aguas de lavado y decapado, fangos (neutralizar productos químicos, vertederos controlados)

Contaminación acústica:

Causada por instalaciones y aparatos (aislamiento exterior)