¿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