Hola de nuevo amigos de la comunidad científica de stem español y de steemit en general, en esta oportunidad les traigo un post sobre la química del acero es decir su proceso de obtención, las reacciones químicas involucradas y su importancia en la actualidad.</div
Importancia del acero.
El acero es una aleación de hierro y carbono, (a veces con otros materiales), de gran importancia industrial.</div
Este material es el más utilizado a nivel estructural debido a sus características casi ideales, como son su flexibilidad, costo y rapidez, esto lo posiciona por encima de varios materiales existente, además estas características pueden ser manejadas de acuerdo a los requerimientos específicos mediante tratamientos con calor, trabajo mecánico y aleaciones.</div
Debido a esto sus aplicaciones son muy extensas se utiliza en la construcción de puentes colgantes, hilos, bigas, también es utilizado como mecanismo de refuerzo del concreto simple para formar el material denominado concreto reforzado que es utilizado en casi todas las construcciones modernas.</div
Los primeros materiales elaborados con acero datan de 3000 años AC, no se conoce a ciencia cierta cuándo se empezó a producir sin embrago las primeras aleaciones con características similares al acero actual fueron producidas a partir del siglo XIV, este método consistía en obtener hierro dulce con carbón vegetal y tiro de aire.</div
Henry Bessemer en 1856 obtuvo acero mediante un método con fosforo y azufre pero fue dejado de lado por la escases de estos elementos.</div
En la actualidad el acero se obtiene en un enorme reactor vertical denominado alto horno.
Las tres materias primas son el mineral de hierro, la piedra caliza o carbonato de calcio y el coque o carbón.</div
El mineral de hierro puede ser hematites Fe2O3, magnetita Fe3O4, u otros que pueden tener impurezas como la sílice SiO2.</div
La piedra caliza o carbonato de calcio CaCO3 y el coque o carbón mineral, tiene además hidrógeno y otras impurezas.</div
Estas materias primas se cargan por la parte superior del alto horno y por la parte inferior se inyecta aire.
Imagen de elaboración propia.
Descripción del proceso de obtención del acero.
Primero se enciende el horno para iniciar el proceso, el coque se quema con el oxígeno inyectado y libera el calor de combustión de la reacción.</div
Imagen de elaboración propia.
Luego el monóxido de carbono CO obtenido reacciona en varias etapas con el mineral de hierro hasta que logra reducirlo a hierro metálico según reacción.
Imagen de elaboración propia.
El calor liberado en la combustión hace que la temperatura en la parte inferior del horno sea muy alta, suficiente para fundir el hierro obtenido que queda saturado con carbón y se conoce con el nombre de arrabio.</div
Este se extrae en forma líquida del fondo del horno y de allí se obtiene el acero, al cual se le adicionan otros metales para mejorar sus propiedades como en el caso del acero inoxidable que se le agrega cromo.
Luego la caliza CaCO3 forma óxido de calcio que reacciona con la sílice para formar el silicato de calcio, conocido como escoria que flota sobre el arrabio.
Imagen de elaboración propia.
Un alto horno típico puede producir 1.000 toneladas de arrabio cada 24 horas, con 550 toneladas de escoria como subproducto.
La escoria se utiliza en la fabricación de cemento y como fertilizante fosforado, dependiendo de las impurezas de la materia prima.
Espero que haya sido de su agrado este contenido me despido hasta una próxima oportunidad….
