27175_PIROMETALURGIA-

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UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER 
ESCUELA DE INGENIERÍA METALÚRGICA Y CIENCIA DE MATERIALES 
INGENIERÍA METALÚRGICA 
 
Nombre de la asignatura: PIROMETALURGIA 
Código: 27175 Semestre: 7 Número de créditos: 
3 
Intensidad horaria semanal: 9 Requisitos: CINÉTICA Y 
FISICOQUÍMICA DE SUPERFICIES; 
BENEFICIO DE MINERALES 
TAD: 6 TI: 3 
Teóricas: 3 Prácticas: 3 
Talleres: Laboratorio: Teórico-práctica: X 
 
JUSTIFICACIÓN: 
 
Los procesos que involucran calor o procesos pirometalúrgicos son ampliamente 
usados en la industria para la obtención de metales a partir de sus minerales o 
concentrados. 
 
Esta asignatura brinda a los futuros ingenieros los fundamentos teóricos esenciales 
para la realización de dichos procesos, las habilidades para el mejoramiento y 
desarrollo de nuevas técnicas. 
 
 
PROPÓSITO DE LA ASIGNATURA: 
 
Dar a conocer los procesos de obtención de metales a partir de sus materias primas 
utilizando procesos pirometalúrgicos. 
 
PROPÓSITOS DEL LABORATORIO 
 
Familiarizar al estudiante con la aplicación de los conceptos teóricos relacionados 
con las asignaturas de termodinámica, cinética, fenómenos de transporte a 
procesos pirometalúrgicos de forma práctica. 
 
 
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE: 
 
✓ Identificar y analizar los procesos pirometalúrgicos empleados para la 
producción de los principales materiales metálicos. 
✓ Interpretar y aplicar datos termodinámicos y cinéticos necesarios para el diseño, 
evaluación y control de los procesos pirometalúrgicos, con particular énfasis en 
los procesos siderúrgicos. 
✓ Aplicar y analizar las normas técnicas de clasificación y evaluación de la calidad 
de carbones. 
✓ Interpretar y proponer las composiciones de escorias de acuerdo con las 
características del mineral a obtener. 
✓ Construir y utilizar diagramas de equilibrio. Diagramas de Ellingham y 
Diagramas de Kellogg, para procesos de óxido-reducción. 
✓ Conocer según norma la manera para determinar la ley de un mineral de tipo 
aurífero 
 
 
CONTENIDOS: 
 
1. INTRODUCCION 
• Definiciones. Minerales, menas y Procesos. Reactores metalúrgicos. 
 
2. COMBUSTIBLES, FUNDENTES Y REFRACTARIOS 
• Combustibles metalúrgicos: Clasificación. Caracterización y propiedades del 
carbón y del coque. Proceso de Coquización. Ejercicios y tarea de investigación. 
QUIZ. 
• Fundentes: Propiedades y clasificación. 
• Materiales refractarios: Características y propiedades. Clasificación según su 
composición. Diagramas ternarios. Tarea de Investigación. TALLER EN CLASE - 
QUIZ. 
 
3. AGLOMERACION DE MINERALES 
• Procesos de peletización, briquetización y sinterización. Aplicaciones 
industriales. Tarea de Investigación. QUIZ. 
 
4. CALCINACION DE MINERALES 
• Calcinación de carbonatos y cálculo de la presión de disociación. Aplicaciones 
industriales. 
 
 
5. TOSTACION DE MINERALES. 
• Tostación parcial, tostación sulfatante y tostación a muerte. Tarea de 
investigación. Aplicaciones. TALLER EN CLASE - QUIZ. 
 
6. PROCESOS DE OXIDO/REDUCCION Y DIAGRAMAS DE ENERGIA LIBRE 
• Construcción y utilización de diagramas de equilibrio. Diagramas de Ellingham 
y Diagramas de Kellogg. Ejercicios y tarea de investigación. TALLER EN CLASE - 
QUIZ. 
 
7. SIDERURGIA 
• Producción de arrabio. Alto horno: Operación, reacciones y productos. 
Ejercicios en clase y de Tarea. QUIZ. 
• Escorias. Procesos de refinación en fase líquida – Obtención de acero. 
Convertidor, horno eléctrico, horno de inducción. Clasificación de los aceros e 
influencia de las impurezas. Ejercicios en clase. Tarea de investigación. 
 
8. OBTENCIÓN DE METALES NO FERROSOS 
• Pirometalurgia de Níquel, Cobre, Zinc, Aluminio, y otros metales. Trabajo final 
de investigación y exposición. QUIZ. 
 
LABORATORIO 
 
1. 1.EVALUACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE CARBONES SEGÚN NORMAS ASTM 
• 1.1Humedad 
• 1.2Materia volátil 
• 1.3Cenizas 
• 1.4Poder calorífico 
• 1.5Azufre 
2. AGLOMERACIÓN Y CALCINACIÓN DE MINERALES 
3. TOSTACIÓN, 
4. ENSAYO AL FUEGO 
5. CONOS PIROMÉTRICOS 
6. PRODUCCIÓN DE MATTE DE UN MINERAL ESCOGIDO 
7. PRÁCTICA LIBRE RELACIONADA CON UN PROCESO PIROMETALÚRGICO 
 
 
 
 
ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE: 
 
Son basadas en la explicación teórico –práctica de la mayoría de temas, la influencia 
de estos en el ámbito nacional e internacional, la necesidad de la industria por 
profesionales integrales. 
 
La forma de llevar a cabo el proceso enseñanza aprendizaje se basa en: 
 
✓ Clases magistrales citando ejemplos actuales en las empresas 
✓ Utilización de videos 
✓ Visita a por lo menos 1 empresa durante el semestre relacionada con el área. 
✓ Asignación o escogencia por parte de los estudiantes de temas relacionados 
con la materia, para su exposición y socialización en clase. 
✓ Asignación de ejercicios, tareas, quices y previos 
✓ Prácticas de laboratorio cómo mecanismo de afianzar temas tratados en clase 
✓ Evaluación de preinformes e informes de las prácticas de laboratorio, 
✓ Sustentación de los análisis de resultados obtenidos en el laboratorio. 
✓ Socialización de temas de interés para lograr una formación integral en el 
estudiante. 
 
 
SISTEMA DE EVALUACIÓN: 
 
Indicadores de Aprendizaje. 
 
✓ Determina y caracteriza los tipos de carbón, basados en el análisis próximo de 
la muestra. 
✓ Resuelve problemas donde intervengan procesos de coquización, manejo de 
diagramas ternarios para la utilización de fundentes. 
✓ Relaciona los procesos de aglomeración y calcinación de minerales aplicados a 
procedimientos pirometalúrgicos. 
✓ Conoce y diferencia los tipos de tostación al igual que su aplicación. 
✓ Maneja e interpreta los diagramas de equilibrio a través de la realización de 
talleres, los utiliza para la determinación de procesos de óxido-reducción. 
✓ Define las características de los materiales, equipos y sustancias necesarias 
para la realización de un proceso siderúrgico. 
✓ Determina las temperaturas y tipos de reacciones presentes en el alto horno, la 
influencia de las impurezas dentro de las características finales del producto, 
al igual que los procesos pirometalúrgicos relacionados con los metales no 
ferrosos. 
✓ Propone composiciones de escorias de acuerdo con las composiciones del 
mineral 
✓ Determina la ley de un mineral según norma. 
 
Estrategias de Evaluación. 
 
✓ Estudio de casos 
✓ Resolución de problemas 
✓ Desarrollo de proyectos 
✓ Lectura 
✓ Composición de Textos 
✓ Artículos 
✓ Ensayos 
✓ Participación en clase 
 
Equivalencia Cuantitativa. 
 
✓ Primer parcial 25% 
✓ Segundo parcial 25% 
✓ Quices, talleres, tareas, exposiciones, otros 20% 
✓ Laboratorio (prácticas de laboratorio, sustentación de informes) 30% 
 
BIBLIOGRAFÍA: 
 
1. Ciaschi, R. Parámetros de Calidad del Carbón y del Coque en la Industria 
Siderúrgica. Tomos I y II. 1979. 
2. Maldonado C, Alfonso. Fundamentos de los Procesos Pirometalúrgicos. 
Edición Limitada. Publicaciones UIS. 
3. Schuhmann Jr, R. Metallurgical Engineering. Volume I: Engineering Principles. 
Addison-Wesley Press, Inc. 1952. 
4. Rosenqvist, T. Principles of Extractive Metallurgy. Second Edition. McGraw-
Hill. 1983. 
5. Habashi, F. Principles of Extractive Metallurgy. Vol. I, II y III. Gordon and 
Breach. 1969. 
6. Butts, A. Metallurgical Problems. Varios capítulos. 
7. Gaskell, D.R. Introduction to Metallurgical Thermodynamics. Cap. 10. 
8. Pehlke. Unit Operations of Extractive Metallurgy. 
9. Peters, A.T. Producción Siderúrgica. Ed. Limusa. México. 1987. 
10. Peacey, J.G., Davenport, W.G. El alto horno de hierro. Ed. Limusa. México. 
1986. 
11. Formoso, A., Ascensio, F.J. Calidad de Pellets Siderúrgicos. Revista de 
Metalurgia. CENIM. Vol 17. No. 2. 1981. 
12. Wills,B.A. Minerals Processing Technology. 
13. Normas Técnicas de la ASTM, ISO. 
14. Videos sobre Acerías Paz del Rio, Cerromatoso S.A., La Historia del Acero, 
Horno eléctrico, Materiales Cerámicos. 
 
PÁGINAS WEB 
1. www.iom3.org 
2. www.smenet.org 
3. www.min-eng.com 
4. www.azom.com 
5. www.tms.org 
6. www.matter.org.uk 
7. www.upme.gov.co 
8. www.mme.gov.co 
 
http://www.iom3.org/
http://www.smenet.org/
http://www.min-eng.com/
http://www.azom.com/
http://www.tms.org/
http://www.matter.org.uk/
http://www.upme.gov.co/
http://www.mme.gov.co/