Introducción
La siderurgia es una rama de la metalurgia que se
encarga de las tecnologías del hierro, su
producción y la de sus aleaciones, principalmente con
carbono. Las aleaciones de hierro-carbono, se denominan de dos
formas, dependiendo el contenido de carbono. Se denomina arrabio
o fundición a aquella aleación que contiene de 1,7
a 6,67% de carbono; y acero a aquella que posee no más de
1,7% de carbono.
El acero no es una aleación hierro-carbono
totalmente pura, pues contiene otros elementos en su
composición, en algunos casos introducidos
involuntariamente (impurezas), y en otros voluntariamente, para
mejorar sus propiedades (elementos de
aleación).
El presente trabajo trata de la producción de
acero, sus etapas, materia prima, maquinarias necesarias,
reacciones producidas, métodos de mejoramiento de sus
propiedades.
Hierro
Propiedades.
El hierro químicamente puro es un metal blanco
plateado, magnético, maleable, tenaz, soldable,
dúctil.
Propiedades físicas
El hierro se presenta en cuatro formas
alotrópicas distintas, estables, dentro de límites
de temperaturas determinados, que tienen diferentes estructuras
cristalinas y también diferentes propiedades:
Las temperaturas de cambio de estructura corresponden a
puntos críticos del hierro, en donde este sufre cambios de
propiedades físicas, como la resistencia eléctrica,
el calor especifico, coeficiente de dilatación,
etc.
El hierro es un metal activo, entre sus propiedades
químicas cabe mencionar su combinación con el
oxigeno, formando óxidos; además con los
halógenos, el azufre, fósforo, carbono y silicio.
Reacciona con algunos ácidos, desplazando al hidrogeno y
formando la sal de hierro correspondiente. El acido
sulfúrico concentrado oxida al metal a iones Fe+3, pero
con acido nítrico concentrado el metal se vuelve pasivo
porque se forma una capa fina de Fe3O4 en su superficie. El
hierro, en presencia de agua y oxigeno, se corroe, en una serie
de reacciones muy complejas y no conocidas aún en su
totalidad, formando óxido de hierro hidratado
(Fe2O3.xH2O), conocido como orín o herrumbre. Este proceso
hace el hierro, un metal inútil para los fines a que fue
destinado.
Estado natural.
El hierro no se encuentra libre en la naturaleza, debido
a que es un metal activo; pero se ha encontrado hierro libre en
algunos meteoritos. Es uno de los elementos más abundantes
en la corteza terrestre ocupando el 5,6% de ella, y se presume
que existe en mayor porcentaje en el núcleo
terrestre.
Se encuentra en forma de diferentes
compuestos como: 
Yacimientos.
Se consideran yacimientos utilizables a aquellos en los
cuales existe una mena que contiene, en este caso, hierro en un
porcentaje mayor a 25% y aprovechable a largo plazo (10
años como mínimo).los yacimientos se clasifican,
según la profundidad en la que se halla la mena,
en:
Poco profundo o a cielo abierto: son yacimientos que
se encuentran a poca profundidad, pocos metros del suelo. Se
llega a ellos retirando la capa de tierra que los cubre,
mediante el empleo de grandes excavadoras y palas
mecánicasProfundos: son yacimientos que se encuentran a una
profundidad mayor y se debe llegar a ellos elaborando
túneles y galerías, y mediante
explosivos.
Minerales de hierro (usados en
siderurgia).
Se consideran minerales de hierro utilizables en la
siderurgia a aquellos que contienen hierro en una
proporción considerable (25% en peso), y en una forma tal
que su extracción sea factible y
económica.
Los minerales de hierro utilizados en siderurgia son los
óxidos de hierro como la hematita Fe2O3 y la magnetita
Fe3O4.sin embargo, los sulfuros y carbonatos no son muy
utilizados en pues la extracción del hierro se hace
difícil y antieconómica.
Evolución
de la siderurgia
Sabemos que el hierro se corroe en presencia de oxigeno
y agua, por lo que no quedan piezas muy antiguas para conocer con
exactitud la fecha de su explotación.
*como combustible.
Tabla nº 1. Cronología de
los antecedentes del acero.
Fuente: elaboración
propia.
Fabricación del
acero
La fabricación del acero se puede dividir en dos
partes importantes:
Obtención de arrabio.
Obtención de acero (afino del
arrabio).
Obtención de arrabio.
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