Los métodos para la fabricación del hierro y acero

Los métodos para la fabricación del hierro y acero han evolucionado significativamente desde que la producción industrial comenzó a finales del siglo XIX.

Los métodos modernos, sin embargo, todavía se basan en la misma premisa que el Proceso de Bessemer, es decir, cómo usar más eficientemente el oxígeno para bajar el contenido de carbono en hierro.

Los pasos a seguir para su fabricación son:

1. Extracción de la materia prima: las materias primas (mineral de hierro, carbón coque y piedra caliza) son extraídos y llevados a las plantas de tratamiento para poder ser trabajados allí.
2. La fabricación de pellets: El hierro que se saca de la roca pasa por un proceso donde se limpia y se forma con él pequeños paquetes en forma de círculos o esferas que reciben el nombre de pellets.
3. Reducción Directa: Los pellets de hierro junto con el carbón y la caliza ingresan a hornos rotatorios a una velocidad controlada. Estos hornos están cubiertos de material refractario debido a las altas temperaturas que debe soportar por efecto de la combustión que produce el monóxido de carbono el cual favorece la reducción de pellets, es decir que estos pierden oxígeno obteniéndose así el hierro esponja, el cual posteriormente es procesado en el horno de arco eléctrico.
4. Proceso de fragmentación de acero reciclado: El acero reciclado pasa por un proceso de corte y triturado en la planta fragmentadora en la cual poderos martillos reducen el acero reciclado a un tamaño óptimo, luego pasan a una faja transportadora en donde una serie de rodillos magnéticos seleccionan todo lo metálico Los materiales que no lo son se desvían por otro conducto para su almacenamiento o su cuidadosa eliminación.
5. Proceso de acería: En la zona de carga se mezclan el acero reciclado fragmentado, el hierro esponja y el carbono se mezclan para luego ser introducidos al horno eléctrico. Cuando estos materiales están dentro del horno la puerta principal es cubierta con una masa selladora para así evitar el ingreso excesivo del aire y permitir mantener mejor el calor. En el interior del horno eléctrico la principal energía usada es la eléctrica producida por tres electrodos que generan temperatura por encima de los 3000°C a 5000°C, también se produce energía química producto de la oxidación. El hierro esponja, el acero reciclado fragmentado y el carbono se funden a 1600°C obteniéndose así el acero líquido el cual luego de 40 min de combustión pasa al horno cuchara en donde otros tres electrodos realizan el afino, es decir se ajusta la composición química del acero, luego a través de un orificio ubicado en la base de la cuchara el acero pasa a la colada continua que consiste en verter el acero líquido de la cuchara al tundish o distribuidor que reduce la turbulencia del flujo y lleva al acero líquido por 4 líneas de colada o moldes oscilatorios donde se da una refrigeración primaria para solidificarlos superficialmente, después mediante espráis y toberas se realiza la refrigeración secundaria. Esta barra ya solidificada de acero es cortada obteniéndose así la palanquilla (producto final de la acería y la materia prima para la laminación).
6. Laminación en caliente: Aquí las palanquillas se transforman en diferentes productos de acero largo que el mercado exige. La laminación empieza con el calentamiento de la palanquilla en el horno recalentador a una temperatura de trabajo que varía entre los 1100°C y los 1200°C de ahí pasan al tren de laminación donde se inicia el estiramiento de la palanquilla a través de cajas de desbaste y rodillos formando así las barras y perfiles según el tipo de rodillo acabador que se haya colocado y de acuerdo a lo largo que se desea obtener. El producto pasa la mesa de un tratamiento donde se corta y empaqueta.

Cisneros, L. (2016, Mayo 10). Fabricación del acero. [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=vMjmf6XJ4Gc

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