La metalurgia es el método de tratamiento y producción de los metales. La metalurgia de altas temperaturas son los procesos de minerales y metales donde su producción requiere de temperaturas elevadas con una presión extensamente alta, con el objetivo de obtener un comprimido del mineral flexible y frágil.
Punto de temperatura de los metales
- Estaño 240°C (450°F)
- Plomo 340°C (650°F)
- Cinc 420°C (787°F)
- Aluminio 620°-650°C (1150°-1200°F)
- Bronce 880°-920°C (1620°-1680°F)
- Latón 930°-980°C (1700°-1800°F)
- Plata 960°C (1760°F)
- Cobre 1050°C (1980°F)
- Hierro fundido 1220°C (2250°F)
- Metal monel 1340°C (2450°F)
- Acero de alto carbono 1370°C (2500°F)
- Acero medio para carbono 1430°C (2600°F)
- Acero inoxidable 1430°C (2600°F)
- Níquel 1450°C (2640°F)
- Acero de bajo carbono 1510°C (2750°F)
- Hierro forjado 1593°C (2900°F)
- Tungsteno 3396°C (6170°F)
La metalurgia de altas temperaturas necesita de hornos que se utilizan para la producción de metales y minerales. Hornos que varían en su diseño y capacidad y queda establecido por los siguientes elementos:
- Factor de producir el metal o mineral lo más rápido posible y subirle a la temperatura requerida por la producción.
- Factor de conservar tanto la pureza de la carga, como precisión de su composición.
- Factor de la producción necesaria del horno.
Para la metalurgia en altas temperaturas se necesitan hornos eficaces para llevar a cabo el proceso, tales como:
- Los hornos de reversos.
- Hornos rotatorios.
- Hornos de crisol.
- Hornos de crisol de tipo sosa.
- Hornos basculantes.
- Hornos de aire.
- Hornos eléctricos.
- Hornos solares temperaturas del orden de 4000 ºC.
Medidas de Temperaturas Altas
Generalmente para los hornos y las llamas, por razón de pirómetros ópticos y para las temperaturas de los plasmas por medio del estudio de las radiaciones formuladas, propagadas o atraídas por los mismos.
Se debe recalcar que las temperaturas altas, con respecto a expresarse en la escala Kelvin, lo son a pequeño en una escala energética, cuya correspondencia con la Kelvin se instituye desde la idea de que para un mol de gas, el producto RT constituye la energía cinética media de transporte de las moléculas a la temperatura T; lo cual se expresa la energía media en electronvoltios y para una sola partícula, a través de la expresión.
W = 8.32 T / (1.16 10-19 6.02 1023) = 10-4 T / 1.15
Una energía media de 1 eV pertenece a una temperatura de 11500 K; una temperatura de 10000000 K pertenece a 87 eV.
Los procesos metalúrgicos de altas temperaturas pasan por las siguientes etapas:
- Producción del metal a partir del mineral que lo incluye en estado natural, apartándose de la ganga.
- El purificó, enriquecimiento o saneamiento, es decir, la separación de las impurezas que existen en el metal.
- Producción de aleaciones.
- Tratamientos del metal para proveer su uso.
- Procedimientos básicos de producción de metales.
- Procesos físicos: triturado, molienda, filtrado, centrifugado, depurado, flotación, disolvente, purificación, deshidratación, precipitación física.
- Procesos químicos: tostación, oxidación, disminución, hidrometalurgia, electrólisis, hidrólisis, lixiviación por medio de reacciones ácido-base, electrodeposición y la precipitación química.
Según el producto que se quiere conseguir se elaboran diferentes métodos de tratamiento. Por ejemplo, el tratamiento que más se lleva a cabo son los minerales, que se refiere a la separación de los materiales de desecho. Frecuentemente, entre el metal está combinado con otros materiales como silicatos y arcilla, a esto se le denomina ganga. Una de las prácticas más usuales es el de la flotación que reside en moler el mineral y unirlo con agua, detergente y aceite, al mezclar se bate y se origina una espuma, que arrastra a la el área las partículas de mineral dejando solo la ganga.
