1. PROCESOS DEPROCESOS DE
OBTENCION DEL HIERROOBTENCION DEL HIERRO
Y DEL ACEROY DEL ACERO

2. El hierro y su obtenciónEl hierro y su obtención
 El hierro (Fe) es un elemento químico de número
atómico 26 situado en el grupo 8 de la tabla periódica
de los elementos (Peso atómico 55,85g/mol) y Punto
de Fusión a 1536°
 Es el segundo metal más abundante en la corteza
terrestre (aproximadamente 5%) y es el cuarto de
todos los elementos. Además, el núcleo de la Tierra
está formado principalmente por hierro y níquel.
 También abunda en todo en el Universo, habiéndose
encontrado meteoritos que lo contienen.

3. El hierro y su obtenciónEl hierro y su obtención
 Se encuentra formando parte de numerosos
minerales, entre los que destacan la hematita
(Fe2O3), la magnetita (Fe3O4), la limonita
(FeO(OH)), la siderita (FeCO3), la pirita (FeS2), la
ilmenita (FeTiO3), entre otros.

4. HistoriaHistoria
 Se tienen indicios de uso del hierro cuatro milenios antes de
Cristo, por parte de los sumerios y egipcios.
 Entre los siglos XII y X a.C. se produce una rápida transición
en Oriente Medio desde las armas de bronce a las de hierro
(Edad de hierro) (proceso de carburización)
 A principios del siglo XVIII Abraham Darby construyó en
Coalbrookdale un alto horno. Asimismo, el coque se empleó
como fuente de energía en la Revolución Industrial. En este
periodo la demanda de hierro fue cada vez mayor, por
ejemplo para su aplicación en ferrocarriles.
 Hacia finales del siglo XVIII y comienzos del XIX se comenzó
a emplear ampliamente el hierro como elemento estructural.
 En el siglo XX fue un elemento vital para las
reconstrucciones en periodos de postguerra.

5. 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
Principales minerales de los que se extrae el hierro son:
Para la producción de hierro y acero son necesarios 4
elementos fundamentales:
 Mineral de hierro
 Coque
 Piedra caliza

6. -Los tres primeros se extraen de minas y son
transportados y prepararlos antes de que se introduzcan
al sistema en el que se producirá el arrabio.
-El arrabio es un hierro de poca calidad, su contenido de
carbón no está controlado y la cantidad de azufre rebasa
los mínimos permitidos en los hierros comerciales. Sin
embargo es el producto de un proceso conocido como la
fusión primaria del hierro y del cual todos los hierros y
aceros comerciales proceden.
- A la caliza, el coque y el mineral de hierro se les
prepara antes de introducirse al alto horno para que
tengan la calidad, el tamaño y la temperatura adecuada,
esto se logra por medio del lavado, triturado y cribado
de los tres materiales.

7. Mineral de hierro:
El principal mineral de hierro es el hematitis, el cual cuando es puro
contiene 70% hierro. Cuando este oxido de hierro contiene agua se
denomina limonita, y contiene 60% de hierro cuando es puro. La
magnetita se halla con menos abundancia. La siderita se a empleado
como mineral, pero debido a su pequeño contenido en hierro no se
emplea con frecuencia en la actualidad.
Coque:
El calor requerido para fundir el mineral en los hornos altos se obtienen
de la combustión del coque. El coque es el residuo que queda después
de calentar ciertos carbones en ausencia de aire. Es un material duro
quebradizo y poroso, que contiene de 85% a 90% de carbono, junto
con alto de cenizas, azufre y fósforo. La resistencia mecánica,
fragilidad e impurezas del coque dependen del carbón empleado y del
método de fabricación utilizado. Exciten dos maneras de hacer coque.
En el procedimiento antiguo, en el cual las materias volátiles se
destruían, se fabricaban en hornos de mufla sin aprovechar los
subproductos destilados. En el proceso moderno se fabrica en retortas
y se obtienen al mismo tiempo de los productos destilados muchos
subproductos, tales como brea, amoniaco y benzol.

8. Comercial:
 lingote de hierro, hierro colado gris, hierro forjado, etc.
Metal fundamental: se puede obtener en grandes cantidades ya sé colado o
forjado. Su plasticidad, ya sea a temperatura ambiente o a altas
temperaturas permite trabajarlo en frió o en caliente. La combinación de
su resistencia mecánica con su plasticidad le hacen el metal más
importante para la construcción de grandes estructuras variando el
contenido de carbono y con tratamiento térmicos apropiados pueden
variase sus prop. Desde muy blando a acero mecanizable del tipo
empleado en piezas de metal prensado, alambre y materiales similares, a
duro, acero resistente, apropiado para maquinas y herramientas en que se
requiera gran resistencia mecánica y dureza.
HIERRO

9. Características:Características:
 Metal maleable
 Tenaz
 Color gris plateado
 Propiedades magnéticas
 Ferromagnetico a temperatura ambiente y
presión atmosférica

10. Oferta: Principales productoresOferta: Principales productores
Reservas Mundiales de mineral de HierroReservas Mundiales de mineral de Hierro
China
13%
Brasil
14%
Australia
9%
Estados
Unidos
4%
Ucrania
20%
Rusia
16%
Kazakhstan
5%
Otros paises
15%
India
4%
Fuente: Secretaria de Economia (2008).

11. Oferta: Principales productoresOferta: Principales productores
 Se estima que la producción mundial de mineral de hierro en el año
2005 fue de 1.500 millones de toneladas, lo que equivale a unas 830
millones de toneladas de hierro contenido.
 Cabe señalar que existen más de 50 países que producen mineral de
hierro en el mundo, pero sólo seis de ellos representan más del 80
% de la producción (China, Brasil, Australia, Rusia, India y Ucrania)
 En el año 2005, China ocupó el primer lugar como productor de
mineral de hierro participando de un 24% de la producción mundial,
a pesar de que dispone de reservas de baja ley de mineral.
 Ahora bien, si se considera su aporte a la producción mundial de
hierro contenido su participación fue de un 13% en el año 2005. Es
por esta razón que China importa grandes volúmenes de mineral de
hierro de mayores leyes desde Brasil, Australia, India y otros países.

12. Principales productoresPrincipales productores
Principales empresas productoras de mineral de HierroPrincipales empresas productoras de mineral de Hierro

13. Proceso productivo del HierroProceso productivo del Hierro
 Se puede obtener hierro a partir de los óxidos con más o
menos impurezas. Los principales minerales de hierro son
óxidos, pero también otros pueden ser oxidados para lograr
procesarlos.
 La reducción de los óxidos para obtener hierro se lleva a
cabo en un horno denominado Alto horno. A partir de una
reacción química de reducción se desprende el oxígeno del
mineral y se libera el hierro.
 Para ello se añaden al horno los minerales de hierro en
presencia de coque y carbonato de calcio, CaCO3, que actúa
como escorificante.
 El arrabio (o hierro fundido) producido en el alto horno
contiene un nivel importante de carbono para la producción
de acero, por lo que debe ser refinado en hornos básicos de
oxígeno o convertidores para generar un acero fundido, que
puede ser refinado nuevamente.

14. Proceso productivo del AceroProceso productivo del Acero

15. Proceso productivo del AceroProceso productivo del Acero
 De acuerdo al International Iron and Steel Institute, se estima que a
nivel mundial un 65,4 % del acero producido en el año 2005 se
obtuvo por hornos básicos de oxígeno; un 31,7% fue obtenido por la
tecnología del horno de arco eléctrico y sólo un 2,9% por medio de
otras tecnologías que en los próximos años quedarán obsoletas
debido a su menor eficiencia productiva y compatibilidad
medioambiental.

16. Tipos de HornosTipos de Hornos
 Horno de Oxigeno Básico
 Horno Eléctrico
 Horno de Hogar Abierto
 Horno de Cubilote
 Horno de Arco electrónico
 Horno de Refinación
 Horno de Inducción
 Horno de aire o Crisol

17. Demanda: Principales consumidoresDemanda: Principales consumidores
 El consumo mundial de mineral de hierro no es medido
directamente debido a los variados y complejos procesos de
elaboración del hierro.
 Existen indicadores alternativos como la producción de
acero crudo, la producción de arrabio (pig iron) en altos
hornos y la producción de hierro metálico obtenido por
procesos de reducción directa, que muestran su evolución.
 La producción de arrabio y hierro metálico son indicadores
directos del consumo de mineral de hierro, en cambio, la
producción de acero crudo es un indicador menos directo,
debido a la utilización de chatarra como materia prima en los
procesos de producción de acero por la tecnología del
horno de arco eléctrico (Electric Arc Furnace).

18. Principales consumidoresPrincipales consumidores
Importación de Países demandantes de HierroImportación de Países demandantes de Hierro

19. Usos y AplicacionesUsos y Aplicaciones
 El hierro es el metal más usado por la humanidad, con el 95%
en peso de la producción mundial de metal.
Fundamentalmente se emplea en la producción de acero
(98%), la aleación de hierro más conocida, consistente en
aleaciones de hierro con otros elementos, tanto metálicos
como no metálicos, que confieren distintas propiedades al
material. Se considera que una aleación de hierro es acero si
contiene menos de un 2% de carbono; si el porcentaje es
mayor, recibe el nombre de fundición.
 El acero es indispensable debido a su bajo precio y dureza,
principalmente en automóviles, barcos y componentes
estructurales de edificios.
 Las aleaciones férreas presentan una gran variedad de
propiedades mecánicas dependiendo de su composición o el
tratamiento que se haya llevado a cabo.
 Entre los productos planos se distinguen las planchas de
acero gruesas y revestidas y los productos laminados en
caliente y frío. Entre los productos largos se pueden
mencionar el alambrón, las barras para molienda, las barras
de refuerzo, los perfiles livianos y pesados y otros tipos de
barras.

20. Mercado del HierroMercado del Hierro
 El precio de mineral de hierro se fija cada año por
negociación directa entre productores y consumidores. En
este sentido, existe la necesidad y mutuo interés de
compradores y vendedores en mantener una relación
comercial de largo plazo.
 El productor de acero no puede arriesgar la estabilidad de las
especificaciones técnicas de su producción de acero por
minimizar en forma absoluta sus costos de suministro.
 Los precios del mineral de hierro son fijados anualmente en
negociaciones en las que participan los principales
productores mundiales de hierro (CVRD, RTIO,BHPIO) y las
principales compañías siderúrgicas.
 Esta ronda de negociación de precios y su posterior fijación
se constituye como la base de precios de referencia del
mercado internacional.

21. Mercado del HierroMercado del Hierro
Principales compañías acereras en el MundoPrincipales compañías acereras en el Mundo

22. Productos que se obtienen
LAMINA
Placa
Tubería ornamental
PTR
Barra redonda
Angulo
Solera
Pipe
LAMINA
PERFORADA
Malla Rollos Flejes