Escoria (metalurgia) para niños
Las escorias son un material que se forma como un subproducto cuando se purifican los metales. Imagina que son como los "residuos" que quedan después de calentar y limpiar los metales. Están compuestas principalmente por óxidos de metal, pero también pueden contener pequeñas cantidades de sulfuros o incluso trozos de metal.
Aunque su uso principal es ayudar a eliminar las impurezas durante el proceso de fundición, las escorias también tienen otras funciones importantes. Por ejemplo, pueden ayudar a controlar la temperatura del metal fundido y evitar que el metal limpio se combine de nuevo con el oxígeno del aire antes de que se le dé forma.
Contenido
¿Qué son las escorias metalúrgicas?
En la naturaleza, los metales como el hierro, el cobre o el aluminio no se encuentran puros. Suelen estar mezclados con otras sustancias, como silicatos o con oxígeno.
Cuando estos minerales se calientan a temperaturas muy altas en un proceso llamado fundición, las impurezas se separan del metal líquido. El conjunto de estas impurezas que se retiran es lo que conocemos como escoria.
Tipos de escorias según el metal
Existen diferentes tipos de escorias, dependiendo del metal que se esté purificando.
- Escorias de metales no ferrosos: Cuando se funden metales como el cobre o el plomo, que no contienen hierro, la escoria se forma para eliminar el hierro y la sílice que suelen estar presentes en sus minerales. Esta escoria suele estar hecha de silicato de hierro.
- Escorias de metales ferrosos: En las acerías, donde se produce acero (que sí contiene hierro), la escoria se diseña para evitar que se pierda hierro. Por eso, estas escorias contienen principalmente calcio, magnesio y aluminio.
Usos de la escoria de alto horno
La escoria que proviene de los alto hornos, donde se produce hierro, es muy útil. A menudo se tritura en pequeños gránulos y se mezcla con el cemento común.
Esta escoria granulada reacciona con el agua y ayuda a que el cemento se endurezca. El cemento que contiene este tipo de escoria se vuelve muy resistente con el tiempo. También es menos permeable (es decir, deja pasar menos agua) y más duradero. Además, al usar menos cemento común, la mezcla es más resistente a ciertos problemas químicos.
¿Por qué se forma espuma en la escoria?
Recientemente, los expertos han estudiado mucho cómo la escoria puede formar espuma. Esto ocurre cuando se generan burbujas de gas dentro de la escoria, como si fuera agua con jabón. Estos gases pueden ser monóxido de carbono, dióxido de carbono, vapor de agua, dióxido de azufre, oxígeno e hidrógeno.
Espuma en hornos de oxígeno
En algunos hornos, como el horno básico de oxígeno, la formación de espuma en la escoria es un problema. Esta espuma se produce por la combustión del carbono del propio metal. La escoria espumosa puede salir disparada del horno, llevando consigo metal y creando mucho humo. Esto puede ser peligroso y dificultar el trabajo. Para controlarla, se puede inyectar gas en la base del horno o añadir pequeñas partículas de coque a la escoria.
Beneficios de la espuma en hornos eléctricos
Sin embargo, en los hornos de arco eléctrico, la formación de espuma en la escoria es muy útil. Aquí, la espuma se crea a propósito añadiendo partículas grandes de coque a la escoria. Esta espuma es vital porque:
- Protege el horno: La espuma cubre los arcos eléctricos, protegiendo las paredes y el techo del horno del calor intenso.
- Mejora la eficiencia: Ayuda a que más calor de los arcos llegue al metal que se está fundiendo, haciendo que el horno funcione mejor.
La espumación de la escoria también se usa en la fundición de otros metales como el cobre, el níquel y el cromo. Se sigue investigando mucho para entender mejor este proceso y aplicarlo en más fábricas de metales en todo el mundo.
¿Para qué se utiliza la escoria?
La escoria tiene muchos usos comerciales y rara vez se desecha. Es un material muy valioso.
- Recuperación de metales: A menudo, se vuelve a procesar para extraer otros metales que aún contenga.
- Material de construcción: Los restos que quedan después de recuperar los metales se pueden usar como balasto para las vías del ferrocarril o como material para pavimentar caminos.
- Agricultura: También se ha utilizado como fertilizante en la agricultura.
- Protección costera: Se usa para fortalecer las paredes inclinadas de los rompeolas, que son estructuras que protegen las costas del movimiento de las olas.
Véase también
En inglés: Slag Facts for Kids
