Producción de hierro y acero

En la producción de hierro y acero, se inicia con la extracción de menas de hierro, como la hematita, magnetita, siderita y limonita. Estas menas contienen entre un 50% y un 70% de hierro. Además de las menas, se utiliza chatarra como materia prima. Para reducir el hierro de las menas, se requieren coque y piedra caliza. El coque, un combustible de alto carbono, proporciona calor y produce monóxido de carbono para reducir las menas. La piedra caliza, rica en carbonato de calcio, actúa como fundente, reaccionando con impurezas y eliminándolas del hierro fundido en forma de escoria

En el proceso de producción de hierro, se utiliza un alto horno que funciona como una planta química para reducir continuamente el hierro de las menas. La carga, compuesta por capas de coque, piedra caliza y menas de hierro, se introduce en la parte superior del alto horno. Este horno, un cilindro de acero forrado con material resistente al calor, reduce químicamente el hierro liberando oxígeno del óxido de hierro en las menas.

Durante el proceso, el coque actúa como combustible, produciendo monóxido de carbono que reduce las menas de hierro. El hierro fundido resultante se recoge en la base del alto horno, conocido como arrabio, que se utiliza como materia prima para la fabricación de acero.

El alto horno opera de manera continua, con pequeñas cargas de materia prima introducidas a intervalos regulares. El proceso incluye la reducción de la piedra caliza a cal y su interacción con la sílice en las menas para formar silicato de calcio. El arrabio se utiliza después de su enfriamiento en procesos metalúrgicos adicionales para obtener hierro fundido de segunda fusión, hierro dulce, hierro maleable o acero.

En la década de los sesenta, se introdujo la presurización de los altos hornos, estrangulando el flujo de gas para aumentar la presión y mejorar la combustión del coque, logrando un incremento en la producción de hierro. Se menciona la importancia de la piedra caliza en la formación de escoria y se destaca que aproximadamente siete toneladas de materia prima se necesitan para producir una tonelada de hierro. Además, se menciona que la presurización y la introducción de oxígeno en el aire han demostrado incrementar la producción en experimentos.

En la fase de Exploración y Prospección en la producción de minerales, se buscan y evalúan yacimientos mediante técnicas como perforaciones y análisis geofísicos. Posteriormente, la Voladura de Mina es una etapa crucial, donde se perfora y explota el mineral de hierro mediante taladros eléctricos rotativos y explosivos.

El envío del mineral a la planta de procesamiento se realiza después de la voladura, utilizando palas eléctricas y camiones roqueros. Estos camiones llevan el mineral a los frentes de producción, donde se cargan en trenes que, una vez llenos, se llevan al patio de ferrocarril.

En la planta de procesamiento, los trenes son seleccionados y los vagones, impulsados por empujadores, son vaciados en un volteador de vagones. Luego, el mineral se transporta por ferrocarril hacia la planta de procesamiento.

La Extracción del Mineral de Hierro depende de su calidad. Si es de alta calidad, puede ser de carga directa a los altos hornos, mientras que si tiene impurezas, se realiza molienda, concentración y, en algunos casos, peletización.

El proceso específico de extracción de la Mina El Romeral incluye perforación y tronadura, seguido por el carguío del material tronado con palas eléctricas y cargadores frontales. El transporte se realiza con camiones de diferentes capacidades, y equipos de apoyo, como cargadores frontales y tractores, mantienen las operaciones mineras.

En resumen, desde la exploración y prospección hasta la extracción y transporte, cada fase del proceso minero de hierro está diseñada para obtener minerales de calidad para la producción de acero.

La trituración tiene como objetivo reducir el tamaño de los minerales y se realiza en máquinas denominadas trituradoras, ya sea de mandíbulas o giratorias. Este proceso se lleva a cabo en seco. Por otro lado, la molienda puede realizarse tanto con materiales húmedos como secos, utilizando molinos rotatorios. La diferencia principal entre trituración y molienda radica en el tamaño de las partículas obtenidas; la molienda produce partículas más pequeñas que la trituración.

En cuanto a la clasificación, esta etapa implica la separación del material según su tamaño y se emplean diferentes instrumentos y procedimientos. La criba se utiliza para separar el material según si pasa o no a través de una malla. El tamiz, que es una criba fina, se utiliza para obtener partículas muy pequeñas. Además, el procedimiento de clasificación hidronámica se basa en la estratificación de partículas en un líquido, donde las de mayor densidad se ubican en capas inferiores y las de menor densidad en capas superiores.

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