Historia De La Metalurgia

HISTORIA DE LA METALURGIA :

Algunos metales y determinadas aleaciones eran ya conocidos y empleados desde la más remota antigüedad. El cobre, el oro y el hierro fueron empleados en épocas prehistóricas para la confección de armas, herramientas y adornos. La plata, el plomo, el mercurio, el antimonio y luego el estaño eran ya conocidos 5000 años antes de la era cristiana por los caldeos, los asirios y los egipcios. En la antigüedad griega y romana, el bronce y luego el latón se usaban con mucha frecuencia. Cabe recordar a los galos, célebres por sus trabajos de oro, y a los germanos, hábiles en la confección de armas de hierro y acero. En la edad media los procedimientos metalúrgicos evolucionaron muy poco. Durante el siglo XIII aparecieron los primeros altos hornos y la fundición. Durante los siglos XVI y XVII y parte del XVIII, se hizo célebre la primera industria siderúrgica española, con las famosas fargues ( forjas ) catalanas, situadas en los Pirineos y las ferrerías vascas. Fueron centros metalúrgicos de fama mundial. Actualmente todo esto ha evolucionado mucho, y ahora se hace de una manera más rápida y más eficaz. Aún y así, este sector está en plena decadencia ya que estos metales se están sustituyendo por otros como el plástico.

LOS MINERALES EN LA METALURGIA :

Aunque algunos metales como el oro, la plata, el platino y el cobre, se encuentran en estado nativo, la inmensa mayoría se encuentran en la naturaleza combinados formando compuestos, tales como óxidos, sulfuros, carbonatos, silicatos, cloruros , etc. Con frecuencia estos compuestos son verdaderas mezclas como el sulfuro doble de cobre y de hierro. En estos minerales el producto metálico está mezclado con productos estériles, que forman la ganga, y es preciso hacer una separación. Con esto quiero decir, que antes de todo tratamiento metalúrgico, el mineral, una vez extraído de la mina, se somete a las operaciones de lavado, aislamiento y concentración, mediante trituración, quebrantamiento, tría magnética, separación por lavado y ventilación o flotación en líquidos apropiados.

EL HIERRO :

Química : El hierro es el elemento químico de número atómico 26 y peso atómico Fe =55.85. Es un sólido grisáceo de densidad 7.85 que funde hacia 1530º C y hierve más allá de 3200º C. Antes de fundir se ablanda y se vuelve pastoso, lo cual permite labrarlo. Es dúctil, maleable, duro, y el más tenaz de los metales corrientes. Es también el principal de los metales magnéticos. Sin embargo, el aire húmedo ataca lentamente, formando herrumbre, óxido férrico hidratado. Como esta herrumbre es porosa, la corrosión profundiza y prosigue hasta la destrucción total del metal ; por lo tanto, es indispensable protegerlo para su uso.

Minerales de los cuales se extrae : El hierro es extraído de varios minerales entre ellos la pirita, la magnetita, la hematites y la siderita.

La pirita : Son agregados granulares o fibrosoradiados, informe y en masas compactas. Tiene un brillo metálico y raya de color negro verdoso. Es frágil y opaca. Además es muy poco magnética. Es del grupo de los sulfuros. En España hay yacimientos en Riotinto, Huelva , en Almadén, Ciudad Real y en la Rioja. También sirve para la obtención del ácido sulfúrico y sus sales.

La magnetita : Ésta es una masa compacta de grano grueso o fino, granos sueltos, agregados hojosos y también en cristales aislados o agrupados. En España hay bastantes yacimientos, como los de Cabo de Gata y Sierra Almagrera en Almería, El Pedroso en Sevilla, o el Figueró en Barcelona.

La hematites : Es normalmente terrosa. Se puede presentar en forma de cristales implantados, incluidos o agrupados en rosetas ( rosas de hierro ). Es del grupo de los óxidos. En España lo podemos encontrar en : Somorrostro, Vizcaya, en Hiendelaencina, Guadalajara y El Pedroso, en Sevilla. También podemos encontrar yacimientos en Sierra Almagrera, Almería, Jumilla, Murcia o Vall de Ribes, en Girona.

La siderita : Es una masa compacta espática de grano grueso o fino. Es del grupo de los carbonatos. En Catalunya la encontramos en Sant Llorenç de la Muga, Costabona y Bossot.

Historia de la metalurgia del hierro : En la prehistoria, el hierro se obtenía directamente del mineral, reduciéndolo en hornos bajos mediante carbón vegetal. El metal se obtenía en estado pastoso, y la escoria debía eliminarse en la forja. Durante la antigüedad y hasta la edad media, el procedimiento de obtención del hierro continuó siendo fundamentalmente el mismo : se utilizaba los hornos de cuba, la forja catalana y los hornos bajos. En el siglo XIV aparecieron los primeros hornos continuos para la producción de fundición líquida, que pueden considerarse los antecesores de los modernos altos hornos. El gran consumo de carbón vegetal en los procedimientos metalúrgicos, que dañaba considerablemente la riqueza forestal, hizo que los gobiernos de muchos países impusieran medidas restrictivas a su uso. Entonces el carbón vegetal fue sustituido por el carbón mineral, y, posteriormente, cuando se conoció su destilación, por el coque, 1735. A finales del siglo XVIII, el procedimiento del pudelado permitió la fabricación de hierro puro. En el siglo XX, este procedimiento ha sido sustituido gradualmente por los modernos procedimientos de fabricación de acero.

Clasificación y obtención de los hierros industriales : Los tipos de hierro utilizados industrialmente se clasifican según su modo de producción.

• Hierro pudelado : Se obtiene por oxidación del arrabio líquido, con ayuda de una escoria ferruginosa, en el suelo de un horno de reverbero. Debido a la combustión del carbono, el hierro se presenta en estado pastoso, en forma de zamarras, que deben ser batidas para eliminar la escoria. Este procedimiento ha sido abandonado desde hace años.

• Hierro forjado : Se elabora, partiendo de minerales muy puros, por vía pastosa, y se trabaja por forja o laminación. El hierro de Suecia, obtenido de la fundición blanca, se utiliza como materia prima para la confección de aceros finos.

• Hierro dulce : Este tipo de hierro se confunde con el acero extradulce, con un porcentaje de carbono inferior al 0.05 %. Se obtiene por los procedimientos clásicos de elaboración de acero : hornos Martin, Thomas o eléctrico.

• Hierro Armco : Está caracterizado por su alta pureza, sus propiedades magnéticas y su satisfactoria resistencia a la corrosión ; se obtiene por procedimientos especiales de afinado en el horno Martin y el horno eléctrico .

• Hierro electrolítico : Se obtiene por electrólisis de cloruro ferroso con ánodo soluble de acero o fundición. Esta clase de hierro, de alta pureza, pero frágil debido a los gases que contiene, hidrógeno principalmente, es muy apreciado por sus propiedades magnéticas.

• Hierro aluminotérmico : Se forma con la reacción exotérmica del óxido de hierro y el polvo de aluminio

• Hierro carbonilo : Este hierro, de alta pureza, preparado en forma de polvo muy fino por descomposición del pentacarbonillo de hierro gaseoso, se emplea en cantidades limitadas, en pluviometalurgia, para la fabricación de piezas de elevadas características mecánicas.

• Hierro reducido : Se obtiene en estado de polvo por reducción de óxidos, minerales o virutas, en un medio gaseoso reducto (hidrógeno, óxido de carbono)

Un procedimiento nuevo, de origen norteamericano - iron process -, permite la obtención directa del hierro, por reducción y pulverización del mineral fundido en un medio reductor.

Producción : Los yacimientos españoles de mineral de hierro se concentran principalmente en Vizcaya, Granada y León y han alimentado a una industria siderometalúrgica que se encontraba especialmente en el País Vasco y en Asturias. Esta industria ya no produce tanto como antes debido a las reconversiones industriales. La gran mayoría de los países, altamente industrializados, tienden a depender de manera creciente, de las importaciones de países no desindutrializados, para proveerse de mineral de hierro.

LA PLATA :

Química : La plata es un elemento químico de carácter metálico, fórmula Ag, número atómico 47 y masa atómica 107.88. Su densidad es de 10.5. Funde a 960º C y hierve a 1950º C. Cuando funde en contacto con el aire absorbe hasta 22 veces su volumen de oxígeno, que al enfriar vuelve a desprender, levantándose en su superficie pequeños cráteres y proyectando partículas de metal líquido, en un proceso que recibe el nombre de “galleo de plata”. La plata es el más blanco de todos los metales, y bien pulimentado constituye una de las mejores superficies reflectantes que se conocen : refleja hasta el 95 % de la luz incidente. Además es bastante maleable y dúctil. Como ya sabemos es el metal de mayor índice de conductibilidad, tanto calorífica como eléctrica.

Minerales : Es un elemento nativo por lo que se encuentra en la naturaleza a temperatura ambiente. Tiene formas de crecimiento dendríticas y plumosas ; también compactas, en láminas y filiforme. El mineral lo podemos encontrar, aquí en Catalunya, concretamente en Vimbodí, Falset y Bellmunt, en Tarragona. Cuando aparece en forma nativa, lo hace en masas que han llegado a pesar centenares de kilos, esparcidas en terreno rocoso, con pequeñas incrustaciones de otros metales nobles. Noruega posee el mayor yacimiento del mundo de este tipo. Lo normal es que aparezca junto con grandes filones de galena, blenda y pirita . Los minerales de plomo son la más importante fuente de plata , las minas mas importantes se encuentran en Leadville y Eureka (U.S.A.), de menor importancia son Laurium (Grecia) y las españolas de Peñarroya, Linares y San Quintin.

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