Hierro
Como elemento químico el Hierro es muy abundante , y no solo en la Tierra sino en otros planetas del sistema solar usualmente no se lo encuentra libre sino formado óxidos los cuales son la materia prima para la industria siderurgia, estos óxidos son conocidos como hematina, magnetita, siderita entre otros, y son reducidos con ayuda del carbón, para luego refinarlos.
La estructura cristalina se evidencia de la siguiente manera:
- Alfa. Sistema cristalino con red cúbica centrada en el cuerpo (bcc) hasta los 911 C
- Gamma.- Cúbica centrada en caras hasta los 1400 C aproximadamente
- Delta.- Cúbica centrada en el cuerpo hasta los 1500 C
- Epsilon.- A grandes temperaturas y presiones, estructura hexagonal compacta.
En la industria el Hierro y sus derivados tiene una amplio uso por el ser humano, ya que es muy fácilmente moldeable a altas temperaturas pero a temperatura ambiente es extremadamente resistente a los esfuerzos, mecánicos, químicos o vibracionales, la aleación de Hierro recibe este nombre cuando supera el 2% de carbón en peso, pudiéndose identificar dos tipos fundamentales de Hierros la fundición gris y la blanca las cuales tiene propiedades muy reconocidas de resistencia a la abrasión y la corrosión.
El ser humano viene usando Hierro desde aproximadamente 6000 años a través de culturas como las sumeria, egipcia, o la china, pero su uso fue puramente ceremonial, solamente a partir del siglo 17 se interpreta usos más técnicos como en la fabricación de utensilios, armaduras, herramientas y armas, esta época sirvió de preámbulo a la revolución industrial donde el uso del Hierro se volvió intensivo sobre todo por la demanda de estructuras metálicas para puentes, edificios, puertos, industria naval, etc., así como para el uso ferroviario además se debe anotar que esto se logró con la mejora en los hornos como el de Bessner que logra una reducción muy efectiva del mineral de Hierro paralelamente también se incremento el uso de carbón a efectos de conseguir la reducción y el necesario calentamiento, por esta razón se migro del carbón natural al uso del coke o la Antracita.
En la actualidad es un elemento fundamental en el desarrollo de la humanidad interpretándose que el 90 % de las demanda de esta, por metales, esta dada por el Hierro, por la cual la producción del mismo también a sufrido un importante renovación sobre todo en lo que la productividad corresponde, es así que se tienen hornos conocidos como alto hornos, que procesan Hierro en combinación con carbón y cal durante algunos años consecutivos sin apagarse nunca en ese período, con producciones no menores a los 20 000 toneladas anuales de arrabio, que no es otra cosa que un producto intermedio de Hierro el cual deberá ser afinado purificándolo para aplicaciones ulteriores, usualmente se toma este arrabio y se lo lleva a hornos de reducción.
Mediante el uso de metano y oxigeno en donde se extrae el exceso de carbón, el cual puede fragilizar el Hierro final así como provocar muchos deficiencias estructurales y reducir la condición de mecanización muy deseada en la industria de la construcción amén de su soldabilidad.
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