EL FERRO

INTRODUCCIÓ

El ferro és un element químic de nombre atòmic 26 situat en el grup 8 de la taula periòdica. Se simbolitza com Fe. Aquest metall és el quart element més abundant en l'escorça terrestre. Igualment és un dels elements més importants de l'Univers, i el nucli de la Terra està format principalment per ferro i níquel, generant en moure's un camp magnètic.

PROPIETATS

-Punt de fusió: 1539ºC

- Punt d’ebullició (ºC): 3000 ºC

-Densitat (g/cm3): 7,87 g/cm3

-Color: blanc grisós

-Propietats mecàniques: dúctil i mal·leable

-Presenta conductivitat elèctrica i és fàcilment magnetitzable

Si fonem una massa de ferro pur fins aconseguir que es trobi en fase líquida, i la deixem refredar molt lentament, podem observar les següents varietats de ferro que presenten diferents formes estructurals depenent de la temperatura:

-Ferro δ: 1539°C, la temperatura es manté constant mentre tota la massa passa a fase sòlida. La varietat δ és poc magnètica.

-Ferro γ: 1400 °C, la temperatura es torna a mantenir constant mentre tota la massa canvia a la seva estructura cristal·lina. La varietat γ no és magnètica.

-Ferro β: 900°C. La varietat β és poc magnètica.

-Ferro α: 750ºC, l’estructura canvia fins arribar a la temperatura ambient. La varietat α és magnètica.

ALIATGES DEL FERRO:

La veritable utilitat del ferro comença quan és aliat amb el carboni i origina els acers i les foses:

-Fosa: ferro + carboni (des del 1,76% fins al 6,7% de carboni)

-Acer: ferro + carboni +silici (des del 0,1% fins al 1,76 %de carboni)

-Acer inoxidable: ferro + níquel + crom, i de vegades molibdè o vanadi.

AVANTATGES I INCONVENIENTS

Avantatges:

-Preu

-Mal·leable

-Duresa

Inconvenients:

-Baixa resistència mecànica

-Gran tendència a la corrosió

-Poques aplicacions en estat pur.

APLICACIONS:

El ferro és el metall més utilitzat, amb el 95% en pes de la producció mundial de metall. El ferro pur (puresa a partir de 99,5%) no té gaires aplicacions, excepte per utilitzar el seu potencial magnètic.

El ferro té la seva gran aplicació per formar els productes siderúrgics, utilitzant aquest com a element principal per allotjar altres elements tant metàl·lics com no metàl·lics, que confereixen diferents propietats al material.

OBTENCIÓ:

-El primer pas serà fer explotar la roca, per exemple, amb dinamita.

-El material que s'ha deixat anar gràcies a l'explosió es carrega en camions.

Tots els passos que segueixen tenen com a objectiu separar la part del mineral que té ferro (mena), de la terra, roques i altres impureses (ganga). Per a això hem de realitzar les següents operacions:

-Els camions es fan passar per arcs detectors de metall, d'aquesta manera descartem aquells que no tenen metall, els quals directament són eliminats. Els camions que sí tenen metall són portats a la planta de tractament en què es realitzen els següents passos:

-Primer es trituren les roques, per facilitar la separació de la mena i la ganga.

- Finalment s’eliminen les impureses mitjançant imants o mitjançant flotació (s'aprofita que el ferro pesa més que les roques, o poden emprar detergents que s'enganxen al ferro i ho fan surar).

En l'apartat anterior aconseguim un concentrat de ferro del 70%, però encara necessitem eliminar més impureses. Per a això utilitzem l'alt forn.

Que introduïm en l'alt forn ?:

Ferro:

...