cinetica de superficies.

1. REFINACIÓN POR ZONAS

2. REFINACIÓN POR ZONAS
 Es una de las refinaciones mas importantes en la industria.
 Es utilizada para la producción de metales de pureza extrema. Ejm: silicio
para transistores.
 La purificación esta estimulada por una alta velocidad de difusión en la fase
liquida.
 La rapidez del movimiento de la barra debe ajustarse para permitir que las
impurezas difundan atreves del cuerpo liquido y para balancear el
suministro y la extracción de calor con los calores de fusión y solidificación.

3. Estrecha zona caliente

4.  El aumento de contenido de impurezas del fundido será igual a su
disminución en el solido.
 Tanto en el caso tradicional (impurezas fundidas) como en el inverso
(impurezas solidificadas) mientras mayor sea la relación de las
concentraciones mayor será el grado de purificación en cada pasada.
 La difusión de las impurezas se da por medio de la gravedad, los
cuales se muestran en el diagrama como picos altos, las impurezas se
mueven hacia el eje de inclinación, por el ángulo de inclinación y así
al girar el bloque se funden las impurezas y vuelven a bajar hasta
quedar en una esquina del bloque el cual se elimina.

5. REFINACIÓN AL VACIO

6. Si las impurezas contenidas en un metal tienen una presión de
vapor elevada, pueden ser destiladas y eliminadas, como en el
caso de la eliminación del zinc del plomo. La destilación puede
utilizarse también si el metal principal es más volátil que las
impurezas. Finalmente, la destilación y la liberación de gas
pueden utilizarse en caso de que impurezas no volátiles puedan
convertirse en compuestos volátiles como lo ilustra la oxidación
del carbono en el acero y la del azufre en el cobre. Los procesos
de refinación en los cuales se des prenden gases o vapores se
intensifican con la disminución de la presión. El uso de presión
reducida y vacío ha hecho posible efectuar muchos procesos de
refinación que no hubieran podido efectuarse a presión
atmosférica o efectuar dichos procesos a menores
temperaturas.

9. Otros metales que pueden eliminarse del acero por medio de tratamiento
al vacío son el cobre, el zinc y el manganeso. En particular, el tratamiento al
vacío es importante en el caso del cobre puesto que éste no puede ser
eliminado fácilmente del acero líquido por medio de otros métodos.
Es interesante notar que el tratamiento al vacío no eliminó el arsénico a
pesar de que el arsénico puro es mucho más volátil que el cobre.
Obviamente el coeficiente de actividad del arsénico en el acero es muy
pequeño, en tanto que el cobre en el acero muestra una desviación
positiva respecto a la ley de Raoult.
El estaño es otro constituyente indeseable del acero y no puede eliminarse
mediante métodos comunes de refinación. También, el estaño metálico
tiene una presión de vapor baja. Sin embargo, en presencia de azufre,
puede formarse el sulfuro de estaño volátil y debiera ser posible eliminar
este compuesto mediante un tratamiento al vacío.

10. METALES RAROS Y METALES ACTIVOS,
FERROALEACIONES
 Tungsteno
 Molibdeno
 Berilio
 Titanio
 Circonio
 Niobio
La expresión metales raros o metales poco comunes se utiliza para describir algunos
metales que se están produciendo a escala industrial solo recientemente.
Forman compuestos
extremadamente
estables con el
Oxigeno, Nitrógeno y
Carbono.
Estos metales se producen en
cantidades relativamente
pequeñas y se usan en:
• Reactores atómicos
• Naves espaciales
• Maquinas a propulsion
Algunos de estos metales pueden producirse mas fácilmente como ferroaleaciones que se utilizan
como aditivos en la producción del acero. Otras ferroaleaciones importantes son el ferrocromo,
ferromanganeso y ferrosilicio.

11. FERROALEACIONES
Son productos
relativamente impuros, los
cuales, además de su
componente de valor
contienen cantidades
considerables de hierro y
se utilizan como aditivos
en la fabricación del
acero.

12. El contenido de
hierro se debe a:
La mena
Se agrega
deliberadamente
con el fin de
facilitar el
proceso de
reducción
Se agrega
deliberadamente
para disminuir el
punto de fusión
de la aleación
Ferrocromo
Ferromanganeso
Dado que estos
metales son menos
nobles que el hierro,
la mena aportara el
hierro a la aleación
Ferrosilicio
Se añade chatarra
de hierro para
facilitar la
reducción
Ferrotungsteno
Ferromolibdeno
Al adicionarle
hierro
disminuye el
punto de
fusión

13. El ferromolibdeno y el ferrotungsteno pueden ser
producidos también mediante la reducción carbotérmica.
Debido a los elevados puntos de fusión de las aleaciones
resultantes, los hornos no se pican sino que se deja enfriar
el metal dentro del horno. Una vez que se ha producido
una cantidad suficiente de material, el horno se enfría y,
luego, se rompe para recuperar el bloque de aleación
solidificada.

14. El carburo de silicio se produce mediante la reducción de
arena de cuarzo con un exceso de coque dentro de
hornos rectangulares y se recupera en la forma de un
producto sólido después de enfriar el horno. El carburo de
calcio se produce por medio de la reducción de cal con
coque. El CaC, puro se funde alrededor de 2300° C, pero
las impurezas disminuyen su punto de fusión. La impureza
más común es la cal no reaccionada y, así, el fundido
puede ser vaciado del horno fácilmente.

15. Las rocas de fosfatos pueden reducirse también dentro del
horno eléctrico. Para facilitar la reducción se utiliza una
escoria ácida. La mayor parte del fósforo escapa en la
forma elemental junto con los gases del horno y puede
recuperarse por condensación o se oxida formando P₂ O5
puro. La porción restante se combina con hierro
produciendo ferrofosforo fundido que contiene alrededor
de 25% de P.