Siderúrgia

La siderúrgia és la branca de la metal·lúrgia que es dedica a l’obtenció del ferro.  

El ferro es troba en els minerals formant diferents compostos químics:

L’obtenció de l’acer i les foses és un procés que consta de dues fases. La primera comença amb la seva obtenció i la segona amb les seves respectives separacions.

Obtenció del ferro colat: l’alt forn

L’alt forn està format per una estructura d’acer recoberta interiorment per material ceràmic refractari. Té forma de dos troncs de con units per la part més ampla, amb uns 30 m d’alçada i uns 6 m de diàmetre màxim. Per la part superior s’introdueixen les matèries primeres i s’extreuen els gasos. Per la part inferior s’introdueix aire calent a pressió, que fa possible la combustió del carbó, i es recullen el ferro colat i les escòries. 

materials primer que intervenen son:

Mineral de ferro: aporta el ferro oxidat que, un cop reduït, obtindrem en forma de ferro colat.

carbó de coc: actua com a combustible per obtenir elevades temperatures i aporta el carboni necessari per a la reducció del ferro.

pedra calcària: es combina amb el silici del mineral i forma el compost CaSiO3, que és el principal.

El ferro colat obtingut a l’alt forn és un aliatge de ferro i carboni amb un contingut aproximat del 4% de carboni, el 2% de silici i quantitats menors de fòsfor, sofre i oxigen. 

Obtenció de l’acer

per obtenir acer a partir de ferro colat hi ha dues instal·lacions diferents: 

convertidor: no hi ha escalfament extern per tant cal introduir el ferro colat en fase líquid. 

forn: Hi ha un escalfament externa amb l’ajuda de la combustió d’un gas o per la producció d’un arc voltaic.

el convertidor d'oxigen: 

també existeixen els convertidors d'oxigen, on l'objectiu és el mateix, fondre el ferro i el carboni a altes temperatures per poder facilitar el seu aliatge i d'aquesta manera obtenir l'acer.

El forn elèctric, consisteix en en un cilindre d'acer refrigerat per un circuit d'aigua al seu voltant, el qual consisteix en portar les temperatures fins als "límits" mitjançant un mecanisme d'elèctrodes.