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TECNOLOGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE TIANGUISTENCO

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Title: TECNOLOGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE TIANGUISTENCO Author: Ernesto GL Last modified by: Home Created Date: 3/6/2008 6:55:15 PM Document presentation format – PowerPoint PPT presentation

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Title: TECNOLOGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE TIANGUISTENCO


1
TECNOLOGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE
TIANGUISTENCO
  • DIVISION DE INGENIERIA MECÁNICA

2
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES II
UNIDAD 1 PRODUCCIÒN DE ARRABIO Y PROCESOS DE
ACERACIÒN
3
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES II
OBJETIVO EDUCACIONAL Conocerá y comprenderá los
procesos de producción de arrabio y acero.
4
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES II
1.1 CONCEPTO DE METALURGIA
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1.1. CONCEPTO DE METALURGIA
La palabra metalurgia viene del griego Metallon
mina metálica y argón trabajo, entonces es
el arte de extraer y trabajar los metales. Es el
arte o la ciencia que tiene por objeto la
obtención económica de los minerales a partir de
sus menas en que están contenidos, la producción
y tratamiento de las aleaciones que forman los
metales.
6
1.1. CONCEPTO DE METALURGIA
  • La metalurgia para su estudio se divide en
  • Metalurgia extractiva o de procesamiento
  • Estudia la optimización de procesos de
    concentración de minerales y cuidados del medio
    ambiente. Abarcando la extracción, concentración
    y refinación de metales y aleaciones.
  • Metalurgia física
  • Estudia la estructura interna de los metales que
    determinan sus propiedades, aplicaciones en
    la industria metalmecánica, según 3 variables
  • Composición química
  • Tratamiento mecánico
  • tratamientos térmicos

7
1.1. CONCEPTO DE METALURGIA
  • Según la técnica y el metal que se quiere
    beneficiar
  • Siderurgia producción de arrabio, hierro, acero
  • Pirometalurgia es el uso de calor de calor para
    modificar
  • Hidrometalurgia extracción de la mena por medio
    de reacciones acuosas.
  • Electrometalurgia basado en la electrolisis.
  • Pulvimetalurgia metalurgia de polvos metálicos

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1.1. CONCEPTO DE METALURGIA
  • OPERACIONES BASICAS
  • FISICAS
  • trituración
  • Molido
  • Filtrado
  • Centrifugado
  • Disolución
  • Destilación
  • Secado
  • Precipitación

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1.1. CONCEPTO DE METALURGIA
  • OPERACIONES BASICAS
  • QUIMICAS
  • TOSTACION
  • OXIDACION
  • REDUCCION
  • ELECTROLISIS
  • HIDRÓLISIS
  • LIXIVIACION
  • ELECTRODEPOSICION
  • CIANURACION

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1.2. PROCESO DE PREBENEFICIO DE MINERAL DE
FIERRO
1.2 PROCESO DE PREBENEFICIO DE MINERAL DE FIERRO
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1.2. PROCESO DE PREBENEFICIO DE MINERAL DE
FIERRO
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SEPTIEMBRE DEL 2010
ING. ALEJANDRO LOPEZ HENANDEZ
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1.2. PROCESO DE PREBENEFICIO DE MINERAL DE
FIERRO
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1.2. PROCESO DE PREBENEFICIO DE MINERAL DE
FIERRO
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1.2. PROCESO DE PREBENEFICIO DE MINERAL DE
FIERRO
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1.2. PROCESO DE PREBENEFICIO DE MINERAL DE
FIERRO
Procesos metalúrgicos Los procesos metalúrgicos
comprenden las siguientes fases 1.- Obtención
del metal a partir de la mena o mineral que lo
contiene en estado natural, separándolo de la
ganga. 2.- El afino, enriquecimiento o
purificación eliminación de las impurezas que
quedan en el metal. 3.- Elaboración de
aleaciones. 4.- Otros tratamientos del metal
para facilitar su uso.
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1.2. PROCESO DE PREBENEFICIO DE MINERAL DE
FIERRO
  • Estado natural de los metales
  • MENA Parte de un filón que contiene los
    minerales útiles en proporción física, química o
    térmica.
  • GANGA Materia inútil que acompaña a los metales
    y que luego se separa de la mena.
  • Etapas de un proceso metalúrgico
  • Concentración del mineral Consiste en separar
    de éste la mayor cantidad posible de ganga
    mediante distintos métodos.
  • Levigación
  • Separación magnética
  • Flotación

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1.2. PROCESO DE PREBENEFICIO DE MINERAL DE
FIERRO
  • Etapas de un proceso metalúrgico
  • Levigación Se utiliza la mena y la ganga tienen
    muy diferente densidad. El mineral es sometido a
    una corriente de agua que arrastra a las partes
    menos pesadas, y las mas pesadas ( mena ) va al
    fondo.

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1.2. PROCESO DE PREBENEFICIO DE MINERAL DE
FIERRO
  • Etapas de un proceso metalúrgico
  • Separación magnética o imantación Se utiliza
    cuando la mena presenta propiedades magnéticas (
    hierro ).El mineral se pasa por una cinta en la
    cual hay un electroimán, la ganga cae al suelo y
    la mena queda pegada a la cinta.
  • Consiste en hacer pasar las rocas por un cilindro
    imantado de modo que aquellas que contengan
    mineral de hierro se adhieran al cilindro y
    caigan separadas de las otras rocas, que
    precipitan en un sector aparte. El inconveniente
    de este proceso reside en que la mayoría de las
    reservas de minerales de hierro se encuentran en
    forma de hematita, la cual no es magnética.

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1.2. PROCESO DE PREBENEFICIO DE MINERAL DE
FIERRO
  • Etapas de un proceso metalúrgico
  • Flotación Procedimiento que se utiliza cuando
    la mena no es mojada por agua pero si por el
    aceite, el mineral finalmente triturado se mete
    en un deposito con agua agitando la mezcla, la
    mena flota y la ganga se hunde.
  • La Flotación, ésta se basa en los principios de
    tensión química y coloidal, y otros relacionados,
    para separar minerales de la ganga que los
    contiene, haciéndolos flotar en burbujas de aire
    hasta derramarlos como concentrados para su
    realización. 

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1.2. PROCESO DE PREBENEFICIO DE MINERAL DE
FIERRO
LA CLASIFICACIÓN su nombre lo indica, es
clasificar, por diferentes tamaños, mineral
molido. LA SEDIMENTACIÓN ésta hace referencia
al material de roca que no se ha consolidado, o
que se encuentra fragmentado. Tal material viene
a ser transportado y depositado, de manera muy
fina, en capas, o en las llamadas
estratificaciones. LA MOLIENDA por ella debe
entenderse el grado de conminución del mineral ya
molido. Por lo común, se expresa en el porcentaje
que pasa por determinadas mallas en términos de
pulgadas cuadradas.
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1.2. PROCESO DE PREBENEFICIO DE MINERAL DE
FIERRO
TOSTACIÓN O CALCINACIÓN Tiene por objeto
transformar el mineral en oxido para después
proceder a su reducción. TOSTACIÓN se realiza
cuando el metal es un sulfuro. CALCINACIÓN se
realiza cuando el metal es un carbono o un
hidróxido. REDUCCIÓN Una vez esta el mineral en
forma de óxido, la reducción tiene por objeto
separar el metal, en estado libre, los óxidos
correspondientes a los metales de pequeño
potencial de oxidación, se reduce mediante
carbón, hidrógeno o otro metal.
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1.3 PRODUCCION DE ARRABIO
1.3 PRODUCCIÒN DE ARRABIO
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1.3 PRODUCCION DE ARRABIO
PROCESO SIDERURGICO (Obtención del arrabio) El
mineral de hierro, una vez desprovisto de ganga y
tostado se somete a un ofinado donde se
seleccionan los trozos del tamaño adecuado. Los
trozos muy grandes se trituran y los que son muy
pequeños se aglomeran , formando pedazos de
tamaño medio y así se aprovecha mejor el mineral
evitando perdida. El carbón de coque utilizado
como agente reductor y calefactor tiene que ser
de buena calidad con poca humedad, reducido el
contenido en cenizas y azufre, es suficiente
resistencia al aplastamiento, el tamaño de sus
trozos tiene que ser entre 4 y 8 cm.
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1.3 PRODUCCION DE ARRABIO
PROCESO SIDERURGICO (Obtención del arrabio) El
fundente tiene que ser de naturaleza acida,
cuando es básica la ganga del mineral y si ésta
es acida el fundente debe de ser básico. Como
fundente básico se utiliza caliza, y como
fundente ácido, el silicio. Proceso químico. En
el alto horno, a alta temperatura se realiza la
reducción de les minerales de hierro en forma de
óxidos, se representa esquemáticamente así FeO
C -- CO Fe El carbono reacciona con el
oxígeno para formar monóxido de carbono, fase que
recibe el nombre de reducción directas. Esta
reacción tiene lugar a otra.
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1.3 PRODUCCION DE ARRABIO
PROCESO SIDERURGICO (Obtención del arrabio) FeO
CO -- CO2 Fe En esta fase denominada
reducción indirecta el monóxido de carbono actúa
como reductor pasando a bióxido de carbono. La
última fase es que el hierro en estado líquido
obtenido según las reacciones anteriores,
dióxido de carbono en una proporción aproximada
del 7 formando el arrabio.
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1.3 PRODUCCION DE ARRABIO
Procesos en plantas integrales Una planta
integral tiene todas las instalaciones necesarias
para la producción de acero en diferentes
formatos. Hornos de coque obtener del carbón
coque y gas Hornos altos convertir el mineral
en hierro fundido Acería conversión del hierro
fundido o el arrabio en acero Moldeado producir
grandes lingotes (tochos o grandes piezas de
fundición de acero Trenes de laminación
desbastadores reducir el tamaño de los lingotes
produciendo bloms y slabs Trenes de laminación
de acabado estructuras y chapas en caliente
Trenes de laminación en frío chapas y flejes
Las materias primas para una planta integral son
mineral de hierro, caliza y coque. Estos
materiales son cargados en capas sucesivas y
continuas en un alto horno donde la combustión
del carbón ayudada por soplado de aire y la
presencia de caliza funde el hierro contenido en
el mineral, que se transforma en hierro líquido
con un alto contenido en carbono.
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1.3 PRODUCCION DE ARRABIO
El 90 de todos los metales fabricados a escala
mundial son de hierro y acero. Los procesos para
la obtención de hierro fueron conocidos desde el
año 1200 a. c.
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1.3 PRODUCCION DE ARRABIO
Los principales minerales de los que se extrae el
hierro son Hematita (mena roja)70 de hierro
Magnetita (mena negra)72.4 de hierro Siderita
(mena café pobre)48.3 de hierro Limonita (mena
café)60-65 de hierro
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1.3 PRODUCCION DE ARRABIO
En un alto horno, cuyo esquema se presenta en la
figura 23, se logra la transformación del mineral
de hierro en arrabio. Este tipo de horno es el
que tienen actualmente la Siderúrgica Lázaro
Cárdenas-Las Truchas, en la costa del Pacifico de
Michoacán Altos Hornos de México, en Coahuila y
el que tenía la Fundidora de Monterrey que cerró
hace algunos años. También este tipo de hornos
fueron los que, abatidos por las recientes
sacudidas tecnológicas, cayeron dinamitados a
principios de 1986 en la Bethlehem Steel
Corporation de Pennsylvania.
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GRACIAS
ING. ALEJANDRO LOPEZ HENANDEZ
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