Materials, Ferro i Acer: Classificació i Processos Siderúrgics

Enviado por Comunidad Xuletas y clasificado en Tecnología Industrial

Escrito el 27 de Octubre de 2025 en catalán con un tamaño de 5,58 KB

1. Els Materials: Origen i Classificació

Material natural: S'obté directament de la natura.
Material elaborat: S'obté de la matèria primera després de sotmetre-la a transformacions apropiades.

Classificació per Composició

Materials metàl·lics (contenen metall com a component bàsic):
- Fèrrics (Acers, foses, ferro dolç)
- No fèrrics (Metalls lleugers, metalls pesants, aliatges)
Materials no metàl·lics (no intervenen metalls com a component bàsic):
- Naturals (Seda, cànem, quars)
- Sintètics (Formigó, plàstic, vidre)
Materials auxiliars (pigments, lubricants, insecticides)

2. Els Materials Fèrrics

Materials fèrrics: Aquells el component principal dels quals és el ferro.

Minerals de Ferro

Magnetita: És una barreja d'òxids de ferro.
Hematites vermella: És òxid de ferro (III).
Siderita: És carbonat de ferro (III).
Limonita: És hidròxid de ferro (III).
Pirita: És sulfur de ferro mesclat amb compostos de coure.

3. Obtenció de Ferro: L'Alt Forn

Es tracta d'una instal·lació complexa el propòsit principal de la qual és l'obtenció de ferro colat.

El cos central de la instal·lació, anomenat alt forn, està format per dos troncs col·locats l'un sobre l'altre i units per una base. La paret interior és de maó refractari, i l'exterior és d'acer. Entre totes dues hi ha canals de refrigeració. La part superior de l'alt forn s'anomena boca (o entrada) i es compon de dues tremuges.

Materials Introduïts al Forn (en capes alternades)

Capa formada per una barreja de minerals de ferro.
Capa de carbó de coc.
Capa de material fluxant.

Al *cuba* es produeix el primer escalfament. La part més ampla s'anomena ventre, i és on es produeix el procés de fusió del ferro i de l'escòria. Sota el ventre hi ha les toberes, encarregades de subministrar l'aire necessari per al combustible. Aquest aire procedeix d'unes instal·lacions anomenades recuperadors de calor. La part inferior s'anomena *etalaig*.

Extracció de Ferro Fos i Escòria

L'extracció es duu a terme mitjançant dos orificis situats a la part inferior:

Bigotera: S'extreu l'escòria que sobrenada.
Forat de colada: S'extreu el ferro fos.

4. Productes Siderúrgics

Productes siderúrgics: Són els diversos productes que s'obtenen a partir dels minerals de ferro.

Classificació Principal

Ferro dolç: Ferro que té un contingut de carboni inferior al 0,1%.
Foses (Ferro Colat): Material que s'obté directament de l'alt forn.
Classificació de les Foses (segons impureses)
- Fosa grisa: S'obté quan el contingut de silici és elevat.
- Fosa blanca: S'obté quan el contingut de manganès és elevat.

Afinament: Procés que redueix el contingut de carboni i canvia la composició dels altres elements presents en el ferro colat.

5. Acers

Acer: Aliatge de ferro i carboni.

Tipus d'Aliatges i Propietats

Carboni: Duresa i resistència.
Silici: Elasticitat i bona conductivitat magnètica.
Manganès: Duresa i resistència al desgast.
Crom: Duresa, resistència al fregament i a la calor.
Níquel: Tenacitat, resistència a la tracció i a la corrosió.
Molibdè: Duresa, resistència al desgast.
Tungstè: Tenacitat, resistència a la corrosió i a la calor.

Classificació Segons la Proporció de Substàncies

Sense aliatge: Els elements no excedeixen l'1%.
De baix aliatge: 1% - 5%.
D'alt aliatge: Més del 5% (+5%).

6. Processos de Fabricació d'Acers

Convertidors

El Convertidor Bessemer i Thomas

Fases:

Ompliment
Bufament
Buidatge

El Convertidor LD