TECNOLOGÍA DE MATERIALES EXTRACCIÓN Y REFINACIÓN DEL HIERRO

1. TECNOLOGÍA DE MATERIALES EXTRACCIÓN Y REFINACIÓN DEL HIERRO EQUIPO NO. 1 CASTRO MENESES JULIO CESAR MARTÍNEZ ANAYA JESSICA OTERO SALAZAR MARCOS IRVING

2. Aire Extracción del mineral del hierro Escoria Explotación del coque Transporte Preparación del mineral Alto horno Arrabio Explotación de la piedra caliza

3. HISTORIA DEL USO DEL HIERRO En el segundo y tercer milenio antes de Cristo, comienzan a apareces objetos de hierro con mayor frecuencia La edad de hierro es el estudio de la etapa en el desarrollo de una civilización, en la que se descubre y populariza el uso el hierro como material para fabricar armas y herramientas. • La Siderurgia (del griego  síderos, "hierro") es la técnica del tratamiento del mineral de hierro para obtener diferentes tipos de éste o de sus aleaciones.

4. El hierro se encuentra presente en la naturaleza en diferentes formas Hidróxidos Carbonatos Óxidos Hematita Magnetita Limonita Siderita Estos minerales se encuentran combinados en rocas, las cuales contienen elementos indeseados denominados gangas.

6. Imantación Separación por densidad 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. Se sumergen todas las rocas en agua, la cual tiene una densidad intermedia entre la ganga y el mineral de hierro.

7. MINAS DE EXTRACCION HIERRO

8. BRAZIL Las reservas de Brasil arrojan un 53% en porcentaje promedio de hierro. A pesar de esto las minas producen mineral con más de un 65% de pureza. Está constituido el mineral prácticamente de hematita, principalmente en Carajás, con un porcentaje que varía entre 60 y 68% de hierro hematítico, en Minas Gerais con porcentajes de variación entre 50 y 60% de hierro. Las principales reservas son estimadas en 50 billones de toneladas y se encuentran específicamente en este estado y en el de Pará

9. BOLIVIA Pequeño productor de mineral de hierro a pesar de contar con grandes recursos. Los principales depósitos se ubican en el Cerro El Mutún al sudeste de este país. Importante cantidad de éste se exporta a Argentina. El mineral en forma de finos de sínter posee entre un 63 y 66% de Ley de Fe y es enviado a Paraguay pasando antes por puertos de Brasil. Este mineral consiste en hematita.

10. CHILE En Chile se encuentra la "Franja Ferrífera" que se ubica entre la 2da. y 4ta. Región donde CMP (empresa CAP) tiene sus principales instalaciones de extracción de Mineral de Hierro entre las cuales destacan Minas El Romeral, Los Colorados y la Mina El Algarrobo, en la cual la extracción está en sus últimas etapas.  El Mineral de Hierro existe en casi todo el mundo y muchos países son grandes productores. Las reservas mundiales de este mineral muestran a Rusia, Brasil e India como los países con importantes reservas.

11. MINA LOS COLORADOS • Esta mina está ubicada al interior del Valle del Huasco en la III Región y reemplazó a la Mina EL Algarrobo, que está próxima a cerrar por agotamiento del mineral.  • Los Colorados tiene reservas por 245 millones de toneladas métricas, con una ley media de 48% de fierro. • La propiedad de este yacimiento se comparte en un 50% con Mitsubishi Corporation.

12. MINA EL ROMERAL • Ubicada en la IV Región, produce finos, granzas y pellets feed, tanto para el mercado nacional como para la exportación.  • Sus reservas medidas alcanzan a 38,9 millones de toneladas con una ley media de 48% de fierro y una ley de corte de 30% de fierro.

13. MINA EL ALGARROBO • Ubicada en la III Región, abastece de preconcentrados de hierro a la Planta de Pellets de Huasco. Esta mina está en sus últimos años de operación, debido al agotamiento del mineral.  • Sus reservas medidas alcanzan a 2,6 millones de toneladas, con una ley media de 47,6% de fierro y una ley de corte de 26,0% de fierro magnético.

14. COLOMBIA Los principales yacimientos se encuentran cerca de Paz del Río en Boyacá a 220 km al noroeste de Bogotá. El mineral es del tipo de mina asociado con sedimentos con un porcentaje promedio de 44% de Fe, 11% de Sílice y 1% de fósforo. Sus reservas fueron estimadas en 73 Mt el año 1990. Su producción bordea las 600.000 toneladas.

15. MÉXICO La producción de mineral de hierro, pélets y granzas de México es para consumo doméstico exclusivamente. La producción de pélets se da en Monclava de propiedad de AHMSA, Peña Colorada, Alzada y Lázaro Cárdenas de Villacero,. La empresa minera más grande de México es GAN (Grupo Acerero del Norte), que adquirió los derechos de AHMSA para la explotación de sus operaciones en 1991. Estos incluyen las minas de La Perla y Hércules, ambas conectadas a través de tuberías que llegan a las plantas de sínter y de pélets de AHMSA en Monclava.

16. PERU El hierro es una sustancia relativamente abundante en este país; sin embargo, sus depósitos no fueron explotados en la época incaica, ni durante la Colonia. La explotación de hierro en el Perú se inicia en 1953 con los trabajos emprendidos en el depósito Marcona. A la fecha es la única mina de hierro en producción, con un promedio anual, en el período 1968 - 1972, del orden de 10 millones de toneladas métricas.

17. VENEZUELA En Venezuela el mineral de hierro es extraído de las minas y comercializado exclusivamente por la Corporación Venezolana de Guayana (CVG) y Ferrominera del Orinoco (FMO), las minas se encuentran en la región de Guayana. Las reservas de mineral de hierro que poseen CVG y FMO están estimadas en alrededor de 1,7 billones de toneladas de reservas comprobadas y 13 billones de reservas totales que incluyen los estimados de los depósitos probables y posibles. Venezuela puede suplir la demanda futura de metálicos por más de un siglo, basándose en la demanda actual y en las reservas comprobadas.

18. DEPOSITOS DEL LAGO SUPERIOR DE AMERICA • ESTAN FORMADOS DE HEMATITA DE ALTO GRADO Y QUE CONTIENE DEL 30 AL 65 % DE HIERRO.

19. DEPOSITOS DE LA COSTA ORIENTAL DE GRAN BRETAÑA DEPOSITOS DE LA U.R.S.S. OTRAS MINAS DEPOSITOS DE TIERRA DE SOL DE MEDIA NOCHE DEPOSITOS LORONESES LOS DEPOSITOS EN LA CUENCA DEL AMAZONAS

20. Para la producción de hierro son necesarios cuatro elementos fundamentales: Mineral de hierro Coque Piedra caliza Aire

21. Trituración Clasificación Calcinación Lavado Separación electromagnética Tostación Intemperización Sinterización PREPARACIÓN Y ENRIQUECIMIENTO DEL MINERAL

22. COMBUSTIBLE COMBUSTIBLE VEGETAL COQUE -Poder calorífico 6500 a 8000 Kcal/kg -Ausencia de azufre -Bajo porcentaje de ceniza -Alto costo -Baja resistencia -Alto poder calorífico 7000 a 8000 Kcal/kg -Porosidad -Resistencia -Bajo costo -Considerable desgaste

23. 3Fe2O3 +CO= 2Fe3O4 + CO2 + 8870 cal. 2Fe3O4 + 2CO =6FeO+ 2CO2- 9980 cal 6FeO+ 6CO = 6Fe +6CO2+ 19500 cal. * FeO +C = Fe + CO -34 460 cal. ALTO HORNO CO2+ C = 2CO – 37 710 cal. C + 02= CO2 + 97 650 cal. 3Fe + 2CO = Fe3C+ C02

24. DISTRIBUCIÓN GENERAL DE UN ALTO HORNO Y PLANTA AUXILIAR

25. *Aumenta cantidad de grafito *Aumenta el silicio y manganeso *Aumenta la tenacidad *Aumenta el azufre *Aumenta la cantidad *Aumenta la fragilidad Hierro gris, cristal grande Hierro gris, cristal medio Hierro gris fino Hierro blanco Hierro 10 % 3-4 % Carbón Carbono Silicio Magnesio Fosforo Azufre Composición final de arrabio

26. PRODUCTOS DE ALTO HORNO Escoria Gas Fundición gris Fundición especial Arrabio Se utilizan en producción de ladrillos, bloques y hormigón; material de asilamiento térmico, balasto para vías de ferrocarril o se reviste de asfalto para carreteras Se utilizan para moldear objetos y piezas en los talleres de fundición 1.25-4.25%Mn 0.5-1.3% P 0.3% S Se utiliza como combustible en los recuperadores, calderas de vapor y otras instalaciones de producción. Obtención del acero. Ferroaleaciones; hierros fundidos con alto contenido de silicio ó manganeso. Se utilizan como adiciones especiales para producir acero y piezas de hierro fundido

27. BIBLIOGRAFÍA *Malishev, Nikolaiev, Shuvalov; “Tecnología de Materiales”; Editorial Limusa NoriegaEditores *”Tecnología de los oficios metalúrgicos” Editorial Reverte S.A *Raymond A. Higgins S. Sc. (Birm) F.I.M “Ingeniería metalúrgica” Tomo 1 Metalúrgica física Aplicada