FABRICACION FABRICACION DEL ACERO ACERO Jonathan Efraín Pacheco Carchipulla.
Resumen
Abstract
Hoy en día, la producción de acero es indicativa de la prosperidad de una nación y constituye la base para la producción en serie de muchas otras industrias, industrias, como la constru construcci cción ón naval, naval, la constru construcci cción ón de edificios y la fabricación de automóviles, maquinaria, herramientas y equipamiento doméstico. El desarrollo de los transporte transportes, s, especialment especialmentee del marítimo, marítimo, ha hech hecho o econó económi micam cament entee rent rentabl ablee el intercambio intercambio internacional internacional de las materias materias primas necesarias mineral de hierro, carbón, !asóleo, chatarra y aditivos". #sí pues, los países que poseen yacimientos de mineral de hierro cerca de yacimientos de carbón ya no !o$an de venta%a, y se han cons constr trui uido do !rand !randes es fundi fundici cion ones es y acerías acerías en las re!iones re!iones coster costeras as de los principales países industriali$ados, que se abastecen de las materias primas de los países e&portadores capaces de satisfacer las actuales e&i!encias de materiales de ley alta. 'urante 'urante los (ltimos decenios, decenios, se han desarrollado y alcan$ado el é&ito los procesos conocidos como de reducción dire direct cta. a. )os )os mine minera rale less de hier hierro ro,, en especial los de ley alta o los enriquecidos, se reduc ducen a hie hierro espon pon%oso por e&trac e&tracció ción n del o&í!eno o&í!eno que contie contienen nen,, obteni obteniénd éndose ose de este este modo modo un materi material al ferroso que sustituye a la chatarra. *+
-oday -oday,, steel production is indicative indicative of the prosperity of a nation and is the basis for the series production of many other industries industries,, such as shipbuildin shipbuildin!, !, buildin! buildin! construction and automobile manuf manufac actu turi rin! n!,, mach machin inery ery,, tool toolss and and equipment domestic. -he development of tran transp spor ort, t, espe especi cial ally ly mari mariti time me,, has has become economically profitable internatio international nal e&chan!e e&chan!e of the necessary ra materials iron ore, coal, oil, scrap and additives". -hus, countries ith iron ore deposits near coal deposits no lon!er en%oy convenience, and have built lar!e foun foundr drie iess and and stee steell mill millss in coas coasta tall re!io e!ions ns of the ma%or a%or indus ndustr tria iali li$e $ed d countries, hich supply ra materials for the e&portin! countries able to meet the current current demands of hi!h/!rade hi!h/!rade materials. materials. 0n recent decades, e have developed and achieved success process 1non as direct reduction.
Pala Palabr bras as clav clave: e: fund fundir ir,, impu impure re$a $a,, fabricación, fusión, producción, industria, maquinaria, herramientas.
Keywords: melt, manuf manufac actu turi rin! n!,, melt meltin in!, !, industry, machinery, tools.
impurity, prod product uctio ion, n,
Introducc!n El término acero sirve com(nmente para denominar, en in!eniería metal(r!ica, a una me$cla de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 2,23 4 y el 5,+6 4 en masa de su composición, dependiendo del !rado. 7i la aleación posee una concentración de carbono mayor al 5,+6 4 se producen fundiciones que, en oposición al acero, son mucho m8s fr8!iles y no es posible for%arlas, sino que deben ser moldeadas. )a diferencia principal entre el hierro y el acero se halla en el porcenta%e del carbono9 el acero es hierro con un porcenta%e de carbono de entre el 2,23 4 y el +,2:; 4, a partir de este porcenta%e se consideran otras aleaciones con hierro. *5
&$ Producc!n acero'
de
%erro
y
)a industria del acero ha e&perimentado una revolución tecnoló!ica que ha favorecido la creación de nuevas capacidades de producción mediante la instalación de hornos eléctricos de arco E#<, electric arc furnace" alimentados con chatarra de acero reciclada en peque>as acerías.
PROCE"O" DE FABRICACION DEL ACERO Pacheco E. Jonathan
#$ La ndustra del %erro y el acero El hierro se encuentra en !randes cantidades en la corte$a terrestre formando parte de diversos minerales ó&idos, minerales hidratados, carbonatos, sulfuros, silicatos, etc." 'esde tiempos prehistóricos el hombre ha aprendido a preparar y procesar estos minerales por medio de operaciones de lavado, triturado y clasificado, separación de la !an!a, calcinado, sinteri$ado y !ranulado, para fundir los minerales y obtener hierro y acero. *3
#unque las acerías inte!radas que producen acero a partir de mineral de hierro est8n lo!rando altas cotas de eficiencia, las acerías E#< con capacidades de producción inferiores a + millón de toneladas anuales son cada ve$ m8s habituales en los principales países productores de acero de todo el mundo. *6
&'#$ Fabrcac!n del %erro'
)a principal peculiaridad de la fabricación de hierro es el alto horno, en el cual se funde reduce" el mineral de hierro para producir el arrabio. El horno se car!a por la parte superior con mineral de hierro, coque y cali$a? por la solera se inyecta aire caliente, a menudo enriquecido con o&í!eno? y el monó&ido de carbono producido a partir del coque transforma el mineral de hierro en un arrabio con carbono. )a cali$a act(a como fundente. # la temperatura de +.@22 AC el arrabio se funde y se acumula en la solera, y la cali$a se combina con la tierra formando escoria. El horno se san!ra es decir, se retira el arrabio" periódicamente, y entonces el arrabio puede moldearse en forma de lin!otes para su uso posterior o se reco!e en crisoles en los que se traslada, todavía fundido, a la acería. *6
&'&$ Fabrcac!n del acero' El arrabio contiene !randes cantidades de carbono y otras impure$as principalmente a$ufre y fósforo". Por consi!uiente, debe ser refinado. Es preciso reducir el contenido de carbono, o&idar y eliminar las impure$as y convertir el hierro en un metal de alta elasticidad que pueda ser for%ado y traba%ado. Este es el ob%eto de las operaciones de fabricación de acero. E&isten tres tipos de hornos para la fabricación de acero9 el horno de ho!ar abierto, el convertidor fi!.6" y el horno eléctrico de arco fi!.;".
#l!unas !randes plantas disponen de hornos de coque en la misma instalación. Beneralmente, los minerales de hierro se someten a procesos especiales de preparación antes de ser car!ados en el alto horno lavado, reducción a un tama>o óptimo por triturado y cribado, separación del mineral menudo para sinteri$arlo y !ranularlo, clasificación mec8nica para separar la !an!a, calcinado, sinteri$ado y !ranulado". )a escoria retirada del horno puede transformarse en la planta para otros usos, en especial para fabricar cemento. *6
)a mayoría de hornos de ho!ar abierto han sido sustituidos por convertidores que fabrican acero inyectando aire u o&í!eno en el hierro fundido" y hornos eléctricos de arco que fabrican acero a partir de chatarra de hierro y !r8nulos de hierro espon%oso".
)os aceros especiales son aleaciones a las que se incorporan otros elementos met8licos que les confieren características especiales para usos específicos p. e%. se les a>ade cromo para evitar la o&idación, tun!steno para darles dure$a y tenacidad a altas temperaturas, níquel para me%orar su resistencia, ductilidad y resistencia a la corrosión". Estos componentes de aleación pueden a>adirse a la car!a del alto horno o al acero fundido.
decir, hornos subterr8neos con puertas", donde pueden recalentarse los lin!otes antes de pasar a los trenes de laminación u otros procesos posteriores. *6
Conclusones )a fabricación de hierro y acero implica una serie de procesos comple%os, mediante los cuales, el mineral de hierro se e&trae para producir productos de acero, empleando coque y piedra cali$a.
El metal fundido del proceso de fabricación de acero se vierte a m8quinas de colada continua para obtener palanquillas, tochos, o placas. El metal fundido también puede moldearse en lin!oteras. )a mayoría del acero se obtiene por el método de la colada.
)a industria de acero es una de las m8s importantes en los países desarrollados y los que est8n en vías de desarrollo. Esta industria, a menudo, constituye la piedra an!ular de todo el sector industrial. 7u impacto económico tiene !ran importancia, como fuente de traba%o, y como proveedor de los productos b8sicos requeridos por muchas otras industrias.
Re(erencas *+ #. offit, F0ndustrias basadas en recursos naturales,G de Enciclopedia de salud y seguridad en el trabajo, 522;, p. 32.
)as venta%as de la colada continua son su mayor rendimiento, calidad, ahorro de ener!ía y reducción de los costes de inversión y e&plotación. )as lin!oteras se almacenan en hornos de termodifusión es
*5 7. ill8n Bóme$, Procedimientos de ecani$ado, adrid9 Paraninfo, 522@. *3 . P. Broover,
Educación, +==:.
