Metales - Minerales de hierro - Encuentro
Summary
TLDREste video explora la historia del hierro y su impacto en la humanidad, desde su descubrimiento en la prehistoria hasta su uso moderno en la industria. Se detalla cómo los hititas utilizaron el hierro para expandir su poder, y cómo la metalurgia del hierro dio lugar a la Edad de Hierro. Además, se explica el proceso de producción del acero, desde la reducción de minerales hasta la laminación en caliente, y se mencionan las distintas clases de acero y sus aplicaciones. Finalmente, se discute el impacto ambiental de la siderurgia y las medidas de sostenibilidad adoptadas por la industria.
Takeaways
- 😀 El descubrimiento y uso del hierro dio inicio a una de las etapas de la prehistoria, conocida como la Edad del Hierro.
- 🔩 Los hititas, dominando Asia Menor en 1900 a.C., utilizaron el hierro para desafiar a imperios poderosos como Egipto y Babilonia.
- 🌏 El hierro se difundió desde el Medio Oriente a Europa, donde la cultura de Hafslo en los Alpes suizo fue la primera en entrar a la Edad del Hierro.
- ⚔️ Las espadas de Damasco, conocidas por su filo y belleza, contenían nanotubos de carbono, un material que no fue descubierto en Occidente hasta 800 años después.
- 🏭 La India fue un centro de evolución en la metalurgia del hierro, con técnicas avanzadas que producían acero de alta calidad.
- 🔨 Los herreros sirios utilizaban técnicas de forja a temperaturas específicas para crear acero con super elasticidad, una técnica que los europeos no podían replicar.
- 🏗️ La Edad Media vio el uso de forjas catalanas y el desarrollo de hornos alto fuego, que permitieron obtener hierro y acero de mejor calidad.
- 🌐 China es uno de los mayores productores de mineral de hierro y el primer productor mundial de acero crudo.
- ⚙️ La industria siderúrgica moderna utiliza procesos complejos como la reducción directa e indirecta para producir acero a partir de minerales de hierro.
- 🌿 La tecnología siderúrgica ha evolucionado para reducir la contaminación y mejorar la eficiencia, aunque sigue siendo una de las industrias más contaminantes.
Q & A
¿Qué metal dio nombre a una de las etapas de la prehistoria?
-El hierro dio nombre a una de las etapas de la prehistoria, conocida como la Edad del Hierro.
¿Cómo utilizaron los hititas el hierro para desafiar a imperios poderosos?
-Los hititas, que dominaban el Asia Menor hace 1900 años antes de Cristo, utilizaron el hierro para construir carros rápidos y extender su imperio con armas avanzadas.
¿Cuál fue el impacto del hierro en la difusión de tecnologías y la expansión de imperios?
-El hierro permitió a los pueblos que lo incorporaron imponerse a otros que utilizaban armas de bronce, y se difundió desde Medio Oriente a Europa, marcando el inicio de la Edad del Hierro en varios continentes.
¿Por qué no todos los pueblos obtuvieron el hierro de la tierra y algunos lo obtuvieron del cielo?
-Algunos pueblos obtuvieron el hierro del cielo debido a la caída de meteoritos que contenían mineral de hierro, como se evidenció en la cultura Nok en Nigeria.
¿Qué conexión existe entre las espadas de Damasco y los nanotubos de carbono?
-Las espadas de Damasco, conocidas por su filo y belleza, contenían nanotubos de carbono en su acero, lo que explicaba su fortaleza y filo, un secreto que frustró a los herreros europeos durante siglos.
¿Cómo se producía el acero en la India y cómo se llamaba?
-El acero en la India se llamaba 'GS' y se producía a través de un proceso que incluía la combustión del carbón de leña y la reacción del monóxido de carbono con el óxido de hierro para formar hierro esponja, que luego se martillaba y forjaba.
¿Qué diferencia hay entre el acero y la fundición en términos de su producción y composición?
-El acero es una aleación de hierro y carbono con menos de 1.76% de carbono, mientras que la fundición tiene valores superiores. El proceso de producción del acero puede ser directo o indirecto, y la diferencia en la composición influye en sus propiedades y aplicaciones.
¿Cómo se describe el proceso de reducción directa del mineral de hierro en la siderurgia?
-El proceso de reducción directa en la siderurgia implica la transformación del mineral de hierro en acero utilizando pellets o lamps de óxido de hierro de alta ley y gas natural en un horno de reducción, donde se elimina el oxígeno del mineral para producir hierro casi puro.
¿Qué es la laminación en caliente y cómo se utiliza en la producción de productos a partir del acero fundido?
-La laminación en caliente es un proceso en el que el acero fundido se pasa entre dos rodillos que giran a la misma velocidad y en sentidos contrarios, disminuyendo su sección transversal y formando productos como flejes para tubos, barras y otros perfiles.
¿Cuáles son las cinco clases principales de acero y en qué se diferencian?
-Las cinco clases principales de acero son: Aceros al carbono, Aceros aleados de baja aleación, Ultrarresistentes, Aceros inoxidables y Aceros para herramientas. Se diferencian por su contenido en carbono y otros elementos de aleación, y por sus propiedades y aplicaciones específicas, como la resistencia, dureza,耐腐蚀性 y usos en la construcción, la fabricación de herramientas y la industria mecánica.
Outlines
🛠️ La Revolución del Hierro
Este párrafo aborda el descubrimiento y uso del hierro, que marcó una era en la prehistoria y permitió el dominio de ciertos pueblos sobre otros. A lo largo de los siglos, el hombre transformó el hierro en acero, dando lugar a una variedad de objetos que incluyen desde alfileres hasta la Torre Eiffel. La industria ferroviaria es destacada como una de las que más ha beneficiado de los avances en el manejo del hierro. La historia detalla cómo los hititas, con sus avanzadas técnicas metalúrgicas, utilizaron el hierro para expandir su imperio. Además, se menciona el uso del hierro en Europa, África y Asia, destacando la influencia de la tecnología en la evolución de la sociedad.
🔩 El Poder del Hierro en la Historia
Este segmento explora cómo los hititas, con su control sobre el Asia Menor, utilizaron el hierro para desafiar a imperios poderosos como el de Egipto y Babilonia. Se explica que, aunque el hierro se encontraba en la tierra, algunos pueblos lo obtuvieron del cielo en forma de meteoritos. La metalurgia del hierro dio inicio a una nueva era en la que este metal comenzó a reemplazar al bronce en herramientas y armas. Se destaca la difusión del uso del hierro desde Medio Oriente a Europa y la aparición de la cultura de Harstad en los Alpes suizos, que inició la Edad de Hierro en ese continente. También se menciona el descubrimiento de objetos de hierro en Nigeria, que parecían ser producto de meteoritos, y la fascinante historia de la conexión entre las espadas de Damasco y los nanotubos de carbono.
🔨 La Metalurgia del Hierro en la India
Este párrafo se centra en la metalurgia del hierro en la India, donde los arqueólogos encontraron una de las mayores evoluciones en este campo. Se describe el proceso de obtención del acero en la India, conocido como GS, que se comercializaba en forma de discos. Este proceso involucraba el uso de un horno de piedra, una mezcla de mineral rico en óxido de hierro y carbón de leña, y un sistema de fuelle que soplaba aire hacia la base del horno. El resultado era el llamado hierro Esponja, que luego se martillaba para eliminar impurezas y se transformaba en gutz, que se solidificaba al enfriarse. Este segmento también aborda la historia y el misterio detrás de las espadas de Damasco y la sorprendente detección de nanotubos de carbono en el acero de estas espadas, lo que explica su fortaleza y afilado.
🏗️ La Evolución de la Producción de Hierro y Acero
Este párrafo detalla la evolución de la producción de hierro y acero, desde la Edad Media hasta la era moderna. Se menciona el uso de forjas catalanas y la introducción de hornos alto fuego en el siglo XIV, que permitieron obtener hierro sin impurezas. Se explica la diferencia entre el hierro y el acero, y cómo la tecnología ha permitido alcanzar temperaturas críticas para la fusión del hierro. Además, se discute la importancia de los minerales de hierro como la magnetita, hematita y limonita, y se menciona la posición de China como líder en la producción de mineral de hierro y acero crudo. También se habla sobre los yacimientos de mineral de hierro en Argentina y la diferencia entre el acero y la fundición, que se basa en la presencia de carbono.
⚙️ Procesos de Producción del Acero
Este segmento describe los métodos de producción del acero, tanto por reducción directa como indirecta. Se explica el proceso de reducción directa, que transforma el mineral de hierro en acero en una sola etapa, y el proceso de reducción indirecta, que primero produce la rabia y luego el acero crudo en un convertidor. Se detallan los componentes y etapas de estos procesos, incluyendo la carga de material, la reducción del óxido de hierro, la fusión y la posterior eliminación de impurezas. También se menciona el uso de electrodos y la importancia de la temperatura en la producción de acero. Finalmente, se discute la importancia de la energía eléctrica en estos procesos y cómo la producción de acero ha evolucionado para satisfacer las demandas de una amplia gama de aplicaciones.
🌱 Innovaciones y Impacto Ambiental en la Siderúrgica
Este párrafo aborda las innovaciones en la siderurgia y su impacto ambiental. Se menciona la historia de Henry Bessemer y su发明 del primer convertidor, lo que llevó a una reducción significativa en el costo del acero y un aumento en la producción. También se habla sobre la evolución de los convertidores, incluyendo los hornos Simens, Martin y los convertidores básicos al oxígeno. Se destaca el uso de oxígeno puro en lugar de aire para mejorar la calidad del acero y la importancia de la laminación en caliente y en frío en la fabricación de productos a partir del acero. Además, se discute el impacto de las emisiones de gases de efecto invernadero en la industria siderúrgica y los esfuerzos para reducir la contaminación, citando el Protocolo de Kioto y la actitud de Estados Unidos respecto a este acuerdo.
Mindmap
Keywords
💡Herrería
💡Hierro
💡Acero
💡Hititas
💡Metalurgia
💡Era del Hierro
💡Nanotubos de carbono
💡Espadas de Damasco
💡Industria siderúrgica
💡Mineral de hierro
Highlights
El descubrimiento y uso del hierro dio nombre a una etapa de la prehistoria.
El hierro permitió el poder y dominio de algunos pueblos sobre otros.
El hombre transformó hierro en acero, produciendo desde alfileres hasta la Torre Eiffel.
La industria ferroviaria es una de las que más依存于铁的生产。
Los hititas, con sus avanzadas técnicas metalúrgicas, construyeron carros rápidos y extendieron su imperio.
La metalurgia del hierro inició la última etapa de la prehistoria, reemplazando al bronce.
La cultura de Harstad en los Alpes suizos inauguró la Edad de Hierro en Europa.
En África, objetos de hierro de la cultura Noc del siglo X a.C. fueron encontrados, posiblemente de meteoritos.
Las espadas de Damasco, con nanotubos de carbono, fueron imposibles de reproducir para los herreros europeos.
Los nanotubos de carbono en las espadas de Damasco explicaron su fortaleza y filo.
En la India, el acero (GS) se obtenía a través de un proceso complejo de hornos y crisoles.
Los sirios eran hábiles en el manejo del GS debido a su técnica de forja a temperaturas específicas.
La Edad Media vio el uso de forjas catalanas y el desarrollo de hornos alto fuego para la producción de hierro.
China es el tercer productor mundial de mineral de hierro y el primer productor de acero crudo.
Argentina tiene yacimientos de mineral de hierro en varias regiones, incluyendo la Patagonia.
El proceso de producción del acero incluye reducción directa o indirecta, y la transformación de mineral de hierro en acero.
Los hornos eléctricos son utilizados para la fusión de hierro Esponja y la eliminación de impurezas.
El método de producción del acero indirecto requiere de dos etapas: reducción en el alto horno y afino en convertidores.
La Torre Eiffel fue construida con 6300 toneladas de acero, simbolizando la evolución del material.
Existen cinco clases principales de acero: al carbono, aleados de baja aleación, ultrarresistentes, inoxidables y para herramientas.
La siderurgia tiene un impacto ambiental significativo, con emisiones de gases de efecto invernadero.
Benjamín Franklin, preocupado por el exceso de humo, ideó sistemas para controlar la contaminación.
El hierro ha evolucionado desde herramientas primitivas hasta aplicaciones modernas y espaciales.
Transcripts
00:00que su descubrimiento y utilización le
00:02dio nombre a una de las etapas de la
00:04prehistoria y su desarrollo implicó
00:06poder y dominio de unos pueblos sobre
00:09otros con el paso de los siglos el
00:12hombre logró convertirlo en acero y con
00:14él produjo desde alfileres hasta la
00:16Torre Eiffel artículos de cocina y el
00:19puente más largo del planeta sobre el
00:20mar oriental de
00:23china hoy es imprescindible para varias
00:25de las Industrias que mueven al mundo
00:27una de ellas es la industria
00:35ferroviaria vamos a conocer los
00:37minerales de hierro como materia prima
00:47[Música]
01:16Cómo lograron los hititas que dominaban
01:18el Asia menor 1900 años antes de Cristo
01:22desafiar el poderío de Egipto de
01:24Babilonia y de asiria El secreto estaba
01:27en el hierro
01:28[Música]
01:31ellos lo tenían bajo la tierra y lo
01:33supieron utilizar muy bien pero no todos
01:36los pueblos obtuvieron el hierro de la
01:38tierra a
01:41algunos les cayó del
01:44cielo el inicio de la metalurgia del
01:47hierro dio origen a la última etapa de
01:48la prehistoria en la cual este metal
01:51comenzó a reemplazar al bronce en
01:52utensilios en herramientas y en
01:55armas ya en el siglo 16 antes de Cristo
01:59el hier fue ampliamente usado por los
02:01hititas que con sus avanzadas técnicas
02:03metalúrgicas construyeron los carros más
02:06rápidos de la época y extendieron su
02:08imperio gracias a la potencia de sus
02:10armas los pueblos que incorporaron esta
02:13tecnología pudieron imponerse a otros
02:15que usaban armas de bronce se estima que
02:18desde medio oriente se difundió a Europa
02:21la cultura de harstad en los alpes
02:24suizos fue la primera que inauguró la
02:26edad de hierro en ese
02:28continente en África se encontraron
02:30objetos de hierro del siglo X antes de
02:33Cristo pertenecientes a la cultura noc
02:35en la actual
02:37Nigeria estas piezas parecen haber sido
02:39fundidas a partir del mineral de hierro
02:42presente en los meteoritos que caían del
02:50cielo ocho siglos separan a la tercera
02:53Cruzada del uso de la nanotecnología
03:01qué conexión existe entre las espadas de
03:03Damasco y los nanotubos de
03:05carbono un secreto en torno al hierro y
03:08al acero que frustró a los herreros
03:10europeos durante siglos y sorprendió a
03:12los científicos de nuestra
03:15era en el siglo X la espada de saladino
03:19Sultán de Siria y de Egipto era el
03:21símbolo de las espadas de Damasco
03:23famosas por su filo precisión y belleza
03:26e imposibles de Reproducir para los
03:28herreros europeos
03:31en
03:321991 con el desarrollo de la
03:34nanotecnología se descubrieron los
03:36nanotubos de carbono nuevas estructuras
03:39formadas por este elemento y de apenas
03:41millonésimas partes de un milímetro de
03:43diámetro en 2006 en Alemania analizando
03:47en un microscopio de alta resolución una
03:49auténtica espada de Damasco se
03:51detectaron en su acero nanotubos de
03:53carbono lo que parece explicar la
03:55fortaleza y el filo de las legendarias
03:57espadas los herreros de oriente medio
03:59habían utilizado nanotubos de carbono
04:01800 años antes de su
04:06descubrimiento aún quedan secretos por
04:08revelar acerca de las espadas de Damasco
04:11y de la forma en que sus herreros
04:13trabajaban el hierro para eso la
04:15historia nos lleva a la India en la
04:18India los arqueólogos se encontraron con
04:20la mayor evolución de la metalurgia del
04:23hierro el acero de la India se llamaba
04:25GS y se comercializaba en forma de
04:28discos estos obtenían introduciendo en
04:30un horno de piedra una mezcla de mineral
04:32rico en óxido de hierro y carbón de leña
04:36un sistema de fuelle soplaba aire hacia
04:38la base del horno el oxígeno producía la
04:41combustión del carbono de la leña
04:43formando el monóxido de carbono que al
04:45reaccionar con el óxido de hierro
04:47producía el llamado hierro
04:49Esponja este se martilla para eliminar
04:52impurezas y se introducía junto con
04:55polvo de Carbón de leña en un Crisol que
04:57se cerraba y se colocaba nuevamente en
04:59el horno cuando la temperatura alcanzaba
05:02los 10000 gr c se formaba el gutz que al
05:06enfriarse se
05:16[Música]
05:20solidifican qué otro secreto escondía el
05:22acero de Damasco Por qué los sirios eran
05:25tan hábiles en el manejo del GS y los
05:28europeos en cambio fracasaban en este
05:30punto la clave estaba en la forja es
05:33decir en el conformado de una pieza de
05:34acero o de hierro caliente a golpes de
05:37[Música]
05:43Martillo los herreros sirios utilizaban
05:46el GS y forjaban sus Aceros a
05:48temperaturas entre 650 y 850
05:54gr el G se volvía extraordinariamente
05:57dúctil y adquiría una característica que
05:59tiene muy pocas aleaciones de hierro la
06:02super elasticidad una altísima capacidad
06:05de deformarse sin romperse que los
06:07cirios aprovechaban para dar forma a sus
06:09espadas y
06:10utensilios los europeos forjaban sus
06:13espadas a 10000 gr y al utilizar el W A
06:16esa temperatura este se desintegraba
06:31el punto de fusión del hierro es decir
06:34la temperatura a la cual se convierte en
06:36líquido es de
06:3715537 grad c hoy con los hornos modernos
06:41se logra alcanzar esa temperatura pero
06:44en la Europa antigua al igual que en
06:46medio oriente aún no contaban con la
06:48tecnología necesaria para lograrlo era
06:50como si se intentara derretir una
06:53provoleta con la llama de una vela
07:01Pero cómo se logró alcanzar el punto de
07:03fusión del hierro la evolución nos lleva
07:06a la Edad Media y a la historia de un
07:08material que se consideraba inservible y
07:10que hoy es la base para la obtención de
07:12casi todo el hierro y el acero que se
07:14produce en el
07:21mundo en la Edad Media comenzaron a
07:25utilizarse las forjas catalanas pequeños
07:27hornos en pozos o crisoles en los que se
07:30obtenía el llamado hierro Esponja con
07:32este sistema dos tercios del hierro se
07:34perdían con La Escoria a partir del
07:37siglo xiv hacen su aparición los hornos
07:40alto fuego accionados por fuelles que
07:43alcanzaban temperaturas más altas y
07:45provocaban una fusión parcial del hierro
07:47se podía obtener hierro sin impurezas
07:49Aceros con porcentajes variados de
07:52carbono y un material duro pero frágil
07:54el arrabio por entonces considerado
07:57desechable
08:01más del 1,5 del peso de la corteza
08:04terrestre corresponde al hierro que se
08:08encuentra en numerosos minerales y
08:10mineraloides sin embargo son muy pocos
08:14los que se utilizan como fuente para
08:15obtener
08:18hierro todo depende de una ley los
08:21minerales más utilizados como materia
08:23prima para la obtención del hierro y del
08:25acero son la magnetita hematita limonita
08:29y pirita Esto se debe a la llamada ley
08:32que es el porcentaje de metal que el
08:34mineral
08:35contiene para ser utilizados en la
08:38industria siderúrgica los materiales
08:40deben contener un mínimo del 40% de
08:43hierro la magnetita contiene el 72 por
08:47la hematita el 70 y la pirita apenas el
08:5347 sin embargo estos porcentajes
08:55disminuyen debido a la ganga que son las
08:57impurezas que acompañan a los
09:01minerales china es el tercer productor
09:04mundial de mineral de hierro después de
09:06Brasil y de Australia y además es el
09:08primer productor mundial de acero crudo
09:11en la Argentina existen yacimientos de
09:13minerales de hierro en la región
09:14noroeste en Jujuy salta catamarca y
09:17larioja también en la región cuyana en
09:20Mendoza San Juan y San Luis y en ciertas
09:22zonas de la Patagonia como en Sierra
09:24Grande río negro único yacimiento
09:27actualmente en explotación
09:34no estoy acá para darles recetas de
09:35cocina sino para hablar de estas ollas
09:39Qué diferencia hay entre ellas en ambas
09:42su principal materia prima es el hierro
09:44pero a una se la denomina de acero y a
09:47la otra de
09:49fundición la clave de esta diferencia
09:52está en un ínfimo porcentaje de un
09:54elemento llamado carbono
09:59en la industria no se utiliza el hierro
10:01puro sino aleado con otros elementos el
10:04más importante y el que más influye en
10:06sus propiedades es el carbono el hierro
10:09puede formar con el carbono diferentes
10:10mezclas y
10:12compuestos las aleaciones que contienen
10:15menos de 1,76 por de carbono se
10:18clasifican como Aceros y las de valores
10:20superiores como
10:23fundiciones algunas comidas se pueden
10:25cocinar en forma directa y no requieren
10:27procesos intermedios para su elaboración
10:34el proceso de producción del acero se
10:36puede realizar por reducción directa o
10:38indirecta por reducción directa se
10:41obtiene acero con un porcentaje de Hasta
10:43el 1,7 por de carbono en una sola etapa
10:46a partir de las materias primas en los
10:48métodos de reducción indirecta se
10:50obtiene primero la rbio una fundición
10:53que posee entre el 3 y el 4,5 de carbono
10:57luego el arrabio se somete a un proceso
10:59de afino para eliminar parte del carbono
11:01Y obtener un acero con la composición
11:03deseada pero siempre con menos de 1,7
11:06por de
11:11carbono pero Primero lo
11:14primero los minerales de hierro llegan a
11:17las acerías en barco en forma de pellets
11:19o lamp que son
11:24preconcreto entre 55 y 65,000 toneladas
11:27de este mineral son descargados y
11:30transportados por medio de Cintas a la
11:32playa de
11:36almacenaje en la planta de reducción
11:39directa se realiza la primera etapa de
11:41transformación del mineral de hierro en
11:43acero el proceso requiere como materias
11:45primas pellets o lamps de óxido de
11:48hierro de alta ley y gas natural la
11:50mezcla de los distintos minerales
11:52alimenta en forma continua a un horno de
11:54reducción el horno posee dos circuitos
11:57en el circuito Superior el óxido de
12:00hierro es precalentado y reducido por un
12:02gas que contiene hidrógeno y monóxido de
12:04carbono a una temperatura de 960 gr
12:07centígrados y fluye en contracorriente
12:09al mineral estos gases reaccionan con el
12:12óxido de hierro y eliminan el oxígeno
12:14combinado para producir hierro casi puro
12:16llamado hierro Esponja que es descargado
12:19por la parte inferior del horno en el
12:22circuito inferior del horno el producto
12:24reducido es carburizado y enfriado con
12:26un gas de enfriamiento el gas ad como
12:29reductor es generado en un horno
12:31catalítico por la reforma de una mezcla
12:33de gas natural y gas de proceso
12:36reciclado para producir 5000 toneladas
12:38diarias de hierro Esponja se consume un
12:41millón de metros cúbicos de gas
12:43comparativamente es igual al consumo
12:45domiciliario de la ciudad de Rosario en
12:47el mismo
12:57tiempo la materia prima de la acería
13:00está compuesta por un 35 por de chatarra
13:03y un 65 por de hierro Esponja ambos son
13:07utilizados como carga metálica de los
13:09hornos eléctricos donde se realiza el
13:11proceso de fusión los hornos eléctricos
13:14son recipientes de chapas de acero
13:16revestidos interiormente de material
13:18refractario ácido o básico de acuerdo al
13:21tipo de acero que se desea obtener
13:23existen hornos de arco eléctrico que
13:25pueden contener hasta 270 toneladas de
13:28material fundido
13:30utilizando este tipo de hornos se pueden
13:32alcanzar temperaturas de hasta 3600 gr C
13:36para evitar contaminaciones el material
13:38que será afinado se carga en recipientes
13:40de cierre
13:41hermético el horno posee electrodos
13:44dispuestos verticalmente que se hacen
13:46descender hasta unos pocos centímetros
13:48de la superficie y producen un arco
13:50eléctrico que salta entre los electrodos
13:52y la carga por efecto de este arco
13:55eléctrico de alta potencia el hierro
13:57Esponja funde y la separación de La
14:00Escoria y de la ganga que son las
14:01impurezas y componentes no metálicos
14:04contenidos en el hierro el producto
14:06obtenido es acero líquido que se recoge
14:08por un sistema de sangrado y luego es
14:10sometido a un proceso de afino en los
14:12hornos de cuchara que tienen una
14:14capacidad de 110 toneladas a través de
14:17un proceso totalmente automatizado se
14:19agregan ferroaleaciones y aditivos que
14:22permiten producir una gran variedad de
14:24Aceros de acuerdo a estrictas
14:25especificaciones que dependen de su
14:28aplicación para fundir una carga de 110
14:30toneladas en 55 minutos se necesita una
14:33cantidad de energía eléctrica igual al
14:35consumo eléctrico de nuestro hogar en 30
14:38[Música]
14:47años para la elaboración de otras
14:50comidas se requieren procesos
14:51intermedios de preparación en el proceso
14:54de obtención del acero Ya vimos el
14:56método directo ahora veamos el indirecto
14:58que requiere de dos
15:00etapas en una primera etapa se realiza
15:03la reducción del mineral de hierro en el
15:05alto horno para producir la primera
15:07fusión o a rabio en una segunda etapa se
15:11obtiene el acero crudo en otro tipo
15:13especial de horno llamado convertidor
15:15las materias primas que ingresan al alto
15:17horno son mineral de hierro en forma de
15:19pellets Carbón de Coque fundentes como
15:22caliza óxido de manganeso aire
15:24enriquecido con oxígeno y gas natural el
15:28alto horno está constituido por dos
15:30troncos de cono el superior Cuba y el
15:33inferior
15:34etalage sobre la cuba El tragante lleva
15:36un doble cierre para impedir que escapen
15:38los gases la parte más ancha del horno
15:41se llama vientre debajo del etalage se
15:44halla El Crisol donde se recogen el
15:46hierro fundido y La Escoria el alto
15:49horno se construye en acero revestido
15:51interiormente de ladrillos refractarios
15:53que deben resistir el calor y la erosión
15:55producida por el descenso de las cargas
15:58y por las ion químicas en su interior La
16:01carga del material ingresa por el
16:03tragante donde la temperatura es de unos
16:05150 gr
16:07c por medio de toberas se inyecta el
16:09aire enriquecido con oxígeno que eleva
16:12la temperatura a unos 2000 gr Cent al
16:15ponerse en contacto con el Coque forma
16:18monóxido de carbono el cual en su
16:20ascenso a través de la carga va quitando
16:22oxígeno al mineral y de esta manera
16:24produce el fenómeno de
16:26reducción alrededor de un50 % del
16:29monóxido de carbono se transforma en
16:32dióxido y el resto es recuperado como
16:34combustible para otros usos las
16:37temperaturas alcanzadas en el etalage
16:39permiten que se produzca la reducción
16:41del óxido de manganeso se elimine el
16:43azufre y funda el mineral de hierro que
16:45forma el arrabio un hierro metálico con
16:48alto contenido de carbono e impurezas en
16:51la parte inferior del horno La Escoria
16:54se separa y en estado líquido fluye por
16:56un canal el arrabio se extrae al romper
16:59un tapón de arcilla inferior llamado
17:01piquera y fluye hacia vagones termos
17:04este proceso se llama colada el arrabio
17:07suele contener entre el 91 y el 94 por
17:11de hierro y pequeños porcentajes de
17:13carbono manganeso azufre fósforo y
17:16silicio el arrabio luego es transportado
17:19hacia hornos especiales llamados
17:21convertidores donde será finalmente
17:23transformado en acero
17:29para continuar con el camino del acero
17:32llegamos a esta confitería
17:34notable la transformación de la rabio en
17:37acero se denomina afino y es un paso
17:39fundamental para la obtención de
17:41infinidad de productos como por ejemplo
17:44esta cucharita de té el origen de este
17:47proceso nos remite a la historia de una
17:49autodidacta y a la ciudad inglesa de
17:51shif un lugar que parecía destinado a
17:53hacer escenario de unito en la
17:55metalurgia del acero
17:59norte de Inglaterra era célebre en el
18:01siglo X por la calidad de sus navajas y
18:03espadas en
18:061855 Henry bemer creó el primer
18:09convertidor un horno basculante usado
18:11para afino de esta manera sh se
18:14convirtió en la primera ciudad
18:15siderúrgica de Inglaterra el costo del
18:18acero se redujo a la mitad y la
18:20producción se multiplicó 26 ve Durante
18:23los siguientes
18:25años con
18:27[Música]
18:29revestido interiormente de slice un
18:31material refractario de naturaleza ácida
18:33cuyo fondo está
18:35perforado el proceso de elaboración se
18:38realizaba en tres fases una fase de
18:40llenado en la que se inclinaba El
18:42convertidor para facilitar su llenado
18:44con arrabio una segunda fase de soplado
18:47en la que el convertidor se colocaba en
18:49posición vertical y se inyectaba aire
18:51caliente para que el oxígeno se
18:53combinara con el carbono y las impurezas
18:55de silicio y manganeso el calor de esta
18:58combustión permitía mantener la
19:00temperatura de fusión de la rabo al que
19:02luego se le agregaban los porcentajes
19:04deseados de carbono y otros metales
19:06según el acero deseado y una tercera
19:09fase de vaciado en la que se volvía a
19:11inclinar el convertidor para el vertido
19:13del acero el proceso duraba unos 20
19:16minutos y podían afinarse de 10 a 25
19:18toneladas de rabio pero esta rapidez no
19:21permitía un control muy exacto de la
19:23composición del acero además el
19:25recubrimiento refractario de silice
19:27impedía la de las impurezas de fósforo y
19:34azufre Qué relación existe entre la
19:37evolución de los convertidores Y estos
19:39terrones de
19:40azúcar la mejora en el proceso de
19:43conversión de la rabo en acero produjo
19:45insospechadas
19:47consecuencias en
19:491875 Sydney Thomas produjo un
19:52convertidor que amplió las posibilidades
19:54del convertidor bemer modificó el
19:56recubrimiento interior de silice uno de
19:59dolomita que permitía eliminar el
20:01fósforo en forma de Escoria De fosfato
20:03cálcico de esta manera las escorias
20:05producidas comenzaron a emplearse como
20:08fertilizantes para suministrar fósforo
20:10al suelo y se utilizan entre otras
20:12múltiples aplicaciones para favorecer el
20:15crecimiento de plantaciones de caa de
20:17azúcar la tecnología siguió
20:19evolucionando y se crearon los hornos
20:21simens Martin los hornos eléctricos y
20:23los convertidores básicos al oxígeno
20:29luego de la Segunda Guerra Mundial se
20:31iniciaron experimentos en los que se
20:33utilizaba oxígeno puro en lugar de aire
20:35en los procesos de refinado del acero el
20:38éxito se obtuvo en Austria en
20:401948 con el desarrollo del proceso del
20:42oxígeno
20:44básico en este proceso el arrabio
20:47líquido se descarga en un recipiente
20:49llamado cuchara luego pasa a la estación
20:51de
20:58furado el arrabio se vuelca en el
21:00convertidor que está revestido con
21:02paredes refractarias de 1 metro de
21:04espesor el convertidor básico al oxígeno
21:07se puede cargar con un 80% de rabio y un
21:0920% de chatarra en lugar de aire se
21:13insufla oxígeno puro durante unos 20
21:15minutos a través de una lanza mediante
21:17La Tolva de alimentación se agregan
21:19productos fundentes como por ejemplo la
21:21cal que permiten captar las impurezas
21:24que forman La
21:25Escoria la agitación del oxígeno produce
21:28reacciones químicas en las que se oxidan
21:30el carbono y el silicio de la carga y se
21:33alcanza una temperatura superior a los
21:35150 gr cados lo cual logra transformar
21:38el arrabio en acero Una vez que se
21:41termina el soplado de oxígeno la lanza
21:43es extraída y el convertidor se inclina
21:45para vaciar La Escoria que flota en la
21:47superficie luego se inclina en dirección
21:49opuesta Vaciando el acero en una cuchara
21:52para llevarlo a la estación de afino
21:54donde se ajustarán las composiciones del
21:55acero dándole las propiedades deseadas
21:58el proceso dura unos 45 minutos y se
22:01pueden refinar 250 toneladas de acero se
22:04obtienen Aceros de alta calidad por lo
22:06que actualmente es el procedimiento más
22:08empleado en todo el mundo como vimos
22:11existen distintos tipos de hornos y
22:12convertidores y el uso de cada uno de
22:14ellos depende entre otros factores del
22:16volumen de producción del carácter de la
22:18radio y de la clase de acero que se
22:21desea
22:25obtener en
22:271889 fue construida la torre eifel con
22:306300 toneladas de acero un material al
22:33que le debemos la producción de pequeñas
22:35piezas como un perfil o una simple
22:37varilla y la difusión de industrias
22:40enteras como la del ferrocarril con la
22:42extensión de vías férreas alrededor del
22:44mundo pero cómo se logran obtener estos
22:47productos a partir del acero
22:49fundido la colada continua es un proceso
22:52de transformación del acero líquido en
22:54productos semielaborados realizado en
22:56una sola etapa se toca un molde con la
22:59forma requerida debajo de un Crisol que
23:01irá dosificando el material fundido el
23:03acero líquido es enfriado en moldes para
23:06ser solidificado en distintas formas
23:08como palanquillas planchuelas y slabs
23:11que luego se transformarán en productos
23:13comerciales mediante la laminación en
23:14caliente la laminación en caliente es un
23:17proceso en el que se hace pasar la
23:19palanquilla entre dos rodillos que giran
23:21a la misma velocidad y en sentidos
23:23contrarios de esta forma se disminuye su
23:26sección transversal gracias a la presión
23:28ejercida mediante el laminado en
23:31caliente se pueden obtener flejes para
23:33la fabricación de tubos y perfiles
23:35barras de diferentes secciones para la
23:37industria de la construcción alambrones
23:40y alambres de uso rural e Industrial
23:42chapas láminas perfiles Varillas y
23:45muchos otros productos de uso comercial
23:47las chapas laminadas en caliente son
23:49sometidas a un laminado en frío donde se
23:51reduce el espesor y se mejora su aspecto
23:54superficial apto para una amplia gama de
23:56aplicaciones también la la industria
23:59produce Aceros revestidos con otro
24:00material como zinc estanio o cromo para
24:03incrementar su resistencia a la
24:06corrosión un secreto de los legendarios
24:08Aceros de Damasco queda por
24:11revelar estaba en el
24:13templado proceso que incrementaba la
24:15resistencia y la elasticidad del acero
24:17forjado el templado se realiza
24:20calentando el acero a una determinada
24:21temperatura y enfriándolo
24:24súbitamente hoy se conocen y se utilizan
24:27varios de estos tratamientos con
24:28precisión Aunque el secreto de cómo los
24:31sirios templaba el acero de sus famosas
24:33espadas Se ha perdido tal vez para
24:38[Música]
24:41siempre un enorme buque de miles de
24:44toneladas de peso y una simple horquilla
24:46para el pelo tienen en común su material
24:49el acero Aunque hay distintas clases de
24:52acero curiosamente el acero del buque y
24:54el de la horquilla son del mismo tipo en
24:57cambio el acero para reemplazar un hueso
25:00roto y el de una cápsula espacial
25:02pertenecen a otra clase Cuáles son las
25:05clases de acero que permiten tan
25:07distintas
25:08aplicaciones existen cinco clases
25:10principales de Aceros Aceros al carbono
25:13Aceros aleados de baja aleación
25:15ultrarresistentes Aceros inoxidables y
25:18Aceros para
25:19herramientas más del 90 por de todos los
25:22Aceros son Aceros al carbono con
25:24distintas cantidades de este elemento
25:27este acero se emplea en la mayor parte
25:29de las estructuras de la construcción
25:31con él también se fabrican máquinas
25:33carrocerías de vehículos cascos de
25:35buques y objetos de uso común como
25:37horquillas para el
25:39cabello los Aceros aleados contienen una
25:42proporción de badio molibdeno y otros
25:44elementos además de cantidades mayores
25:46de manganeso silicio y cobre que los
25:48Aceros al carbono normales estos Aceros
25:51se emplean para fabricar engranajes y
25:52ejes de motores patines o cuchillos de
25:55corte el acero de baja aleación ultr
25:58resistente es la más reciente de las
26:00distintas clases de acero Recibe un
26:02tratamiento que permite su aplicación en
26:04estructuras de edificios los Aceros
26:07inoxidables contienen cromo níquel y
26:10otros elementos de alia poseen alta
26:12resistencia mecánica y a la corrosión
26:14propiedades higiénicas resistencia a
26:16altas y bajas temperaturas buenas
26:19propiedades de soldabilidad mecanizado
26:21corte Doblado y plegado y Son
26:23reciclables se utilizan en tuberías y
26:26tanques de refinerías de petróleo o
26:28plantas químicas cápsulas espaciales
26:30fuselajes de aviones para fabricar
26:32instrumentos y equipos quirúrgicos
26:34artículos de cocina o para fijar o
26:36sustituir huesos rotos los Aceros para
26:40herramientas contienen volframio
26:42molibdeno y otros elementos de aleación
26:45que les brindan mayor resistencia dureza
26:47y durabilidad se emplean para fabricar
26:49muchos tipos de herramientas y cabezales
26:51de máquinas de corte y modelado
26:57[Música]
27:09seguramente recordamos a Benjamín
27:11Franklin por su invención del par rayos
27:13o por su participación en la
27:15independencia de los Estados
27:17Unidos en relación al hierro podríamos
27:20decir que diseñó una novedosa estufa de
27:22ese material pero también que vislumbró
27:24el daño que la siderurgia puede causar
27:26al ambiente
27:30uno de los principales efectos de los
27:32procesos siderúrgicos sobre el ambiente
27:34lo constituyen las emisiones de dióxido
27:36de carbono óxidos de azufre y de
27:39nitrógeno que hacen que la industria
27:41siderúrgica sea una de las que
27:43potencialmente contribuye más al efecto
27:46invernadero no obstante las empresas
27:48siderúrgicas realizan grandes
27:50inversiones con el fin de mejorar
27:51procesos en la prevención el control y
27:54la minimización de las fuentes de
27:56contaminación en
27:58entró en vigencia el protocolo de kyoto
28:00con el objeto de reducir la emisión de
28:02gases que provocan el efecto invernadero
28:05Estados Unidos tercer productor mundial
28:07de acero crudo y responsable de casi un
28:10tercio de los gases contaminantes que se
28:12emiten en el planeta se negó a firmarlo
28:15por el perjuicio económico que pudiera
28:17ocasionarle la postura contrasta con la
28:19de Benjamín Franklin quien preocupado
28:22por el exceso de humo de las chimeneas
28:24ideó distintos sistemas para controlarlo
28:34la historia del hombre y el hierro ya
28:36lleva 35 siglos desde la fabricación de
28:39herramientas primitivas para satisfacer
28:41las necesidades más básicas hasta su
28:44conversión en acero y posterior
28:45utilización para múltiples aplicaciones
28:47en la actualidad una vez hace mucho
28:50tiempo civilizaciones antiguas
28:53obtuvieron hierro de meteoritos que
28:54caían del cielo hoy en día utilizamos el
28:57acero para explorar y conquistar el
29:04espacio sin duda fue un camino largo y
29:07aún nos queda mucho por recorrer
29:09[Música]
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