La producción del mineral de hierro, se realiza en base a los planes de minas a largo, mediano y corto plazo, los cuales se elaboran tomando como base la cantidad y calidad de las reservas y la demanda exigida por los clientes. Para la evaluación de recursos, planificación y diseño de la secuencia de excavación en las minas se utilizan sistemas computarizados. computarizados. Los procesos involucrados en la explotación del mineral son: Exploración : El paso inicial en la explotación del mineral de hierro consiste en la
prospección y exploración de los yacimientos, con el propósito de identificar la cantidad de recursos así como sus características físicas y químicas. Perforación: Esta operación se realiza con 4 taladros eléctricos rotativos que perforan
huecos con brocas entre 0,11 m y 0,31 m de diámetro a profundidades de 17,5m y patrones de perforación de 7mx12m y 10mx12m lo que permite bancos efectivos de explotación de 15 m de altura. Voladura: Se utiliza como explosivo el ANFO, sustancia compuesta por 94% de nitrato
de amonio, mezclado con 6% de gasoil y el ANFOAL compuesto por 87% de nitrato de amonio, 3% de gasoil y 10% de aluminio metálico. Excavación: Una vez fracturado el mineral por efecto de la voladura, es removido por
palas eléctricas desde los frentes de producción. Se cuenta con 5 palas eléctricas con baldes de 10,70 m3 y 3 con baldes de 7,6 m3. Acarreo: Se cuenta con 22 camiones de 90 toneladas de capacidad que se encargan de
acarrear el mineral para depositarlo en vagones góndola ubicados en las plataformas o muelles de carga. El suministro de mineral de hierro a la Planta de Trituración Los Barrancos se realiza con camiones de 170 toneladas.
Primero esta la extracción del mineral de la mina, en la que van sacando todo el material. Una vez extraído es llevado a una parte donde el mineral es triturado y se va convirtiendo en una especie de polvo. Luego esta mineral más fino (junto con sus impurezas) es llevado a una serie de grandes bandejas donde se tienen unas especies de paletas que los van haciendo girar y que además contiene agua, esto con la finalidad de ir eliminando la tierra y que quede la mayor cantidad de material de hierro posible. Luego este material es secado y pasado por otros agitadores en los que se les hace girar para que se forme una masa esférica y se vaya endureciendo. Una vez hecho esto, ya tenemos un material de hierro pero que no son puros ya que tienen oxigeno, adquirido en el proceso anterior, denominado peletización.
Para eliminar este oxigeno, se colocan las esferas de mineral en unos grandes hornos en el cual se inyectan gas para que al reaccionar con el oxígeno este se libere quedando solo el mineral de hierro. Este mineral en forma de esfera es conocido como pelets y es la materia prima para la industria siderúrgica ya que a partir de ahí se hace el acero. En algunas industrias no se hacen de formas esféricas sino como una pequeña almohadilla, del tamaño aproximado de un jabón, conocido como briquetas.
El acero es una aleación de hierro y carbono. Se produce en un proceso de dos fases. Primero el mineral de hierro es reducido o fundido con coque y piedra pomex, produciendo hierro fundido que es moldeado como arrabio o conducido a la siguiente fase como hierro fundido. La segunda fase, la de aceración, tiene por objetivo reducir el alto contenido de carbono introducido al fundir el mineral y eliminar las impurezas tales como azufre y fósforo, al mismo tiempo que algunos elementos como manganeso, níquel, jierro o vanadio son añadidos en forma de ferro-aleaciones para producir el tipo de acero demandado. En las instalaciones de colada y laminación se convierte el acero bruto fundido en lingotes o en laminados; desbastes cuadrados (gangas) o planos (flog) y posteriormente en perfiles o chapas, laminadas en caliente o en frío. Una planta integral tiene todas las instalaciones necesarias para la producción de acero en diferentes formatos.
Hornos de coque: obtener del carbón coque y gas. Altos Hornos: convertir el mineral en hierro fundido Acería: conversión del hierro fundido o el arrabio en acero Moldeado: producir grandes lingotes (tochos o grandes piezas de fundición de acero) Trenes de laminación desbastadores: reducir el tamaño de los lingotes produciendo bloms y slabs Trenes de laminación de acabado: estructuras y chapas en caliente Trenes de laminación en frío: chapas y flejes
Las materias primas para una planta integral son mineral de hierro, caliza y coque. Estos materiales son cargados en capas sucesivas y continuas en un alto horno donde la combustión del carbón ayudada por soplado de aire y la presencia de caliza funde el hierro contenido en el mineral, que se transforma en hierro líquido con un alto contenido en carbono. A intervalos, el hierro líquido acumulado en el alto horno es transformado en lingotes de arrabio o llevado líquido directamente en contenedores refractarios a las acerías. El acero fundido puede seguir dos caminos: la colada continua o la colada clásica. En la colada continua el acero fundido es colado en grandes bloques de acero conocidos como tochos . Durante el proceso de colada continua puede mejorarse la calidad del
acero mediante adiciones como, por ejemplo, aluminio, para que las impurezas “floten” y salgan al final de la colada pudiéndose cortar el final del último lingote que contiene las impurezas. La colada clásica pasa por una fase intermedia que vierte el acero líquido en lingoteras cuadradas o rectangulares (petacas) según sea el acero se destine a producir perfiles o chapas. Estos lingotes deben ser recalentados en hornos antes de ser laminados en trenes desbastadores para obtener bloques cuadrados ( bloms ) para laminar perfiles o planos rectangulares (slabs ) para laminar chapas planas o en bobinas pesadas.
Estas plantas son productoras secundarias de aceros comerciales o plantas de producción de aceros especiales. Generalmente obtienen el hierro del proceso de chatarra de acero, especialmente de automóviles, y de subproductos como sinterizados o pellets de hierro (DRI). Estos últimos son de mayor coste y menor rentabilidad que la chatarra de acero por lo que su empleo se trata siempre de reducir a cuando sea estrictamente necesario para lograr el tipo de producto a conseguir por razones técnicas. Una acería especializada d ebe tener un horno eléctrico y “cucharas” u hornos al vacío (convertidores) para controlar la composición química del acero. El acero líquido pasa a lingoteras ligeras o a coladas continuas para dar forma sólida al acero fundido. También son necesarios hornos para recalentar los lingotes y poder laminarlos.
