Arrabio: Propiedades, producción y usos
¿Qué es el arrabio?
El arrabio es un material metálico que contiene al menos el 90% de hierro que provienen de diferentes minerales enriquecidos en hierro como la hematita o la magnetita. Básicamente es un subproducto obtenido del proceso de fabricación del hierro puro.
El arrabio fue muy utilizado en la revolución industrial y en la actualidad se usa para fabricar hierro forjado, el mismo que es utilizado para diversas actividades industriales y tiene muchos beneficios.
Idealmente el arrabio contiene al menos 4.5% de carbono, mezclado con diferentes cantidades de manganeso, fósforo, silicio y azufre.
Propiedades
El arrabio es duro y quebradizo con una temperatura de fusión de 1200 ° C y se funde fácilmente.
Se puede endurecer, pero no se puede templar ni magnetizar.
Su resistencia a la compresión es alta, pero es débil en tensión y corte.
El arrabio no se oxida y no se puede remachar ni soldar.
Composición y características
El arrabio contiene 3–4% de carbono, 0,5–3,5% de silicio, 0,5–2% de manganeso, 0,02–0,1% de azufre y 0,03–1% de fósforo.
Otros componentes se dan en la tabla a continuación:
| Tipo de arrabio | C | Si | Minnesota | S | PAGS |
| Básico | 3.5 – 4.5 | ≤1.25 | ≤1.0 | ≤0.05 | 0.08-0.15 |
| De fundición | 3.5 – 4.1 | 2.5 – 3.5 | 0.5 – 1.2 | ≤0.04 | ≤0.12 |
| Alta pureza / nodular | 3.7 – 4.7 | 0.05 -1.5 | ≤0.05 | ≤0.025 | ≤0.035 |
El arrabio se suministra en una variedad de tamaños y pesos de lingotes, que van desde 3 kg hasta más de 50 kg.
Producción y refinación de arrabio
El arrabio es el producto de la fundición de mineral de hierro (también ilmenita) con un combustible con alto contenido de carbono y un reductor como el coque, generalmente con piedra caliza como fundente. El carbón y la antracita también se usan como combustible y reductor.
En el arrabio el mineral de hierro se cubre triturándolo en cubos de aproximadamente 50 mm.
Las impurezas se eliminan y el mineral se calcina para eliminar la humedad.
El mineral calcinado se funde en material de granallado.
El hierro se desoxida y también se elimina una parte del azufre.
Luego se agrega piedra caliza, que actúa como fundente, para finalmente eliminar el azufre.
El metal fundido se extrae del mueble y se moldea en forma de cerdos.
Clasificación y tipos
- Arrabio Bessemer
- Arrabio de fundición
- Arrabio forjado
- Arrabio moteado
El arrabio más comercial son los siguientes:
- Arrabio básico: utilizado principalmente en la fabricación de acero por arco eléctrico
- Arrabio de fundición (también conocida como arrabio de hemattia): utilizada principalmente en la fabricación de fundiciones de hierro gris en hornos de cúpula
- Arrabio de alta pureza (también conocido como arrabio nodular): utilizado en la fabricación de fundiciones de hierro dúctil [también conocido como grafito nodular o esferoidal – sg].
También hay varios subtipos, por ejemplo, arrabio básico bajo en magnesio, arrabio seminodular etc.
Usos
El arrabio es el más adecuado para hacer columnas, placas base, soportes de puertas, etc.
El arrabio generalmente se utiliza como un intermediario en la creación de una variedad de productos de hierro y acero. Por ejemplo, el hierro forjado se crea a partir del subproducto del arrabio mediante un proceso donde se funde y combina productos óxidos metálicos.
Otro tipo de metal industrial que puede refinarse desde el arrabio, es el hierro fundido. En este caso, el metal es más fuerte y menos quebradizo debido a que en la refinación se elimina el carbono y el azufre.
Finalmente algunos tipos de arrabio son bastante adecuados para crear hierro dúctil. En este caso el arrabio se caracteriza porque contiene bajo contenido de silicio, manganeso, azufre y fósforo.
Soy ingeniero geólogo con experiencia y conocimiento en el área de exploración minera, hidrocarburos, evaluación de depósitos minerales metálicos y no metálicos, exploración de piedras preciosas y de metales preciosos, procesamiento de datos geológicos en software especializado y métodos de explotación de recursos naturales.
Además, tengo conocimiento en geología aplicada a la ingeniería geológica, donde se incluye el estudio de suelos, rocas y agua para la construcción de obras de ingeniería civil.
