ACERO POR ALTO HORNO

El proceso siderúrgico tiene como meta la obtención de acero y esto se puede conseguir a

través de dos sistemas: mediante horno alto o con horno eléctrico.

Para la fabricación de acero en el horno alto es necesario primero producir arrabio. Este

elemento se obtiene al combinar el mineral de hierro y el carbono en el interior del horno.

El carbono se consigue a partir de carbón, del que se extrae el coque al quitarle la humedad

y las impurezas. El cok siderúrgico es un material duro, poroso y con un contenido en

carbono superior al 90%.

El proceso comienza con el tratamiento del mineral de hierro que se muele previamente

para darle un tamaño adecuado. El mineral que reúne las condiciones idóneas en riqueza

de hierro y granulometría va al horno. Los finos del mineral de hierro junto con los

fundentes se aglomeran para darles también un tamaño apto para su consumo en el horno.

Este proceso de conversión se denomina sinterización y el producto conseguido, sínter.

Esa mezcla de mineral de hierro y sínter se calienta en el horno alto y el coque actúa como

combustible y elemento reductor del oxígeno que lleva el hierro. Junto con esos materiales

se incorporan los fundentes, que se encargan de formar la escoria que atrapa las impurezas

del mineral. Para favorecer la combustión se inyecta aire caliente a gran presión, lo que

permite sostener la carga mientras se realiza el proceso de fundición. El producto obtenido

en el horno alto es el arrabio, un material con una riqueza en hierro cercana al 95% y

alrededor del 3,5% de carbono. El resto lo componen materiales como el silicio, el

manganeso, el azufre y el fósforo. Para minimizar la cantidad de azufre, un elemento muy

negativo para el acero, se emplea el calcio en el proceso de desulfuración.

La escoria es un subproducto, indispensable en este proceso, que aglutina los fundentes,

las gangas de los minerales y las cenizas del cok. Se utiliza para el firme de carreteras y en

la fabricación de cementos.

La diferencia entre el arrabio y el acero estriba en la cantidad de carbono que tiene el

producto férrico. Si el contenido es inferior al 1,7% se considera acero. Si es superior recibe

el nombre de fundición. El arrabio forma parte de este grupo. El acero presenta

innumerables ventajas: es un material duro, elástico, capaz de absorber impactos y que se

puede extender en láminas e hilos. La fundición, por el contrario, es extremadamente dura,

pero quebradiza. Además, no se puede laminar ni estirar. Por eso, el arrabio sigue hasta el

convertidor de la Acería, instalación que se encarga de eliminar ese exceso de carbono al

aportar oxígeno al arrabio líquido en un nuevo proceso de combustión.

Tras el convertidor, el acero pasa por la Metalurgia Secundaria. Su función es ajustar la

composición del acero mediante la inyección de un gas inerte (que no altera la composición

química) como el argón y la incorporación de adiciones, fundamentalmente

ferroaleaciones, y reducir aún más su composición de azufre

Obtención por horno eléctrico

3. explicaremos el proceso a seguir en la industria para la fundición del metal con el Horno

función de sus características, así como su peso

rra a una cuba que posteriormente se verterá en el

horno. Para realizar esta operación se utilizan electroimanes que gracias a la atracción

magnética entre el imán y la chatarra pueden recoger y verter grandes cantidades

rápidamente.

eléctrico está formado por una cuba en la cual se introduce la chatarra

el inferior del crisol del horno estarán las partes más densas de chatarra y en la parte

superior las de menor densidad

se realiza mediante electrodos de grafito o carbono para resistir las altas temperaturas y

ello podemos generar unos 1600°C

escoria. La escoria está formada por todos aquellos materiales que no han sido evaporados

análisis químico para saber si el material

fundido reúne las cualidades requeridas.

erá introducir

carbono para enriquecer la fundición y dotarle de las propiedades que necesita para reunir

las cualidades necesarias para su posterior utilización.

Tratamientos superficiales.

Debido a la facilidad que tiene el acero para oxidarse cuando entra en contacto con la

atmósfera o con el agua, es necesario y conveniente proteger la superficie de los

componentes de acero para protegerles de la oxidación y corrosión. Muchos tratamientos

superficiales están muy relacionados con aspectos embellecedores y decorativos de los

metales.

Los tratamientos superficiales más usados son los siguientes:

Cincado: tratamiento superficial antioxidante por proceso electrolítico o mecánico

al que se somete a diferentes componentes metálicos.

Cromado: recubrimiento superficial para proteger de la oxidación y embellecer.

Galvanizado: tratamiento superficial que se da a la chapa de acero.

Niquelado: baño de níquel con el que se protege un metal de la oxidación.

Pavonado: tratamiento superficial que se da a piezas pequeñas de acero, como la

tornillería.

Pintura: usado especialmente en estructuras, automóviles, barcos, etc.

Tratamientos térmicos.

Un proceso de tratamiento térmico adecuado permite aumentar significativamente las

propiedades mecánicas de dureza, tenacidad y resistencia mecánica del acero. Los

tratamientos térmicos cambian la microestructura del material, con lo que las propiedades

macroscópicas del acero también son alteradas.

Los tratamientos térmicos que pueden aplicarse al acero sin cambiar en su composición

química son:

Templado: tratamiento térmico consistente en el rápido enfriamiento de la pieza

para obtener determinadas propiedades de los materiales. Se evita que los procesos

de baja temperatura, tales como transformaciones de fase, se produzcan al sólo

proporcionar una estrecha ventana de tiempo en el que la reacción es a la vez

favorable termodinámicamente y posible cinéticamente. Por ejemplo, se puede

reducir la cristalización y por lo tanto aumentar la tenacidad, tanto de aleaciones

como de plásticos (producida a través de polimerización).

Revenido: es un tratamiento térmico a un material con el fin de variar su dureza y

cambiar su resistencia mecánica. El propósito fundamental es disminuir la gran

fragilidad que tienen los aceros tras el tratamiento de temple.

Recocido: tratamiento térmico cuya finalidad es el ablandamiento, la recuperación

de la estructura o la eliminación de tensiones internas generalmente en metales.

Normalizado: se emplea para dar al acero una estructura y características

tecnológicas que se consideran el estado natural o final del material que fue

sometido a trabajos de forja, laminación o tratamientos defectuosos. Se hace como

preparación de la pieza para el temple. El procedimiento consiste en calentar la

pieza entre 30 y 50 grados centígrados por encima de la temperatura crítica

superior, y mantener esa temperatura el tiempo suficiente para conseguir la

transformación completa en austenita. A continuación se deja enfriar en aire

tranquilo, obteniéndose una estructura uniforme. Con esto se consigue una

estructura perlítica con el grano más fino y más uniforme que la estructura previa al

tratamiento, consiguiendo un acero más tenaz. Es lo que llamamos perlita fina

(observar un diagrama TTT, de la fase austenita y posteriormente realizar una

isoterma a una temperatura determinada).

Tratamientos termoquimicos

Son tratamientos térmicos en los que, además de los cambios en la estructura del acero,

también se producen cambios en la composición química de la capa superficial, añadiendo

diferentes productos químicos hasta una profundidad determinada. Estos tratamientos

requieren el uso de calentamiento y enfriamiento controlados en atmósferas especiales.

Entre los objetivos más comunes de estos tratamientos están aumentar la dureza superficial

de las piezas dejando el núcleo más blando y tenaz, disminuir el rozamiento aumentando el

poder lubrificante, aumentar la resistencia al desgaste, aumentar la resistencia a fatiga o

aumentar la resistencia a la corrosión.

Cementación (C): aumenta la dureza superficial de una pieza de acero dulce,

aumentando la concentración de carbono en la superficie. Se consigue teniendo en

cuenta el medio o atmósfera que envuelve el metal durante el calentamiento y

enfriamiento. El tratamiento logra aumentar el contenido de carbono de la zona

periférica, obteniéndose después, por medio de temples y revenidos, una gran

dureza superficial, resistencia al desgaste y buena tenacidad en el núcleo.

Nitruración (N): al igual que la cementación, aumenta la dureza superficial, aunque

lo hace en mayor medida, incorporando nitrógeno en la composición de la superficie

de la pieza. Se logra calentando el acero a temperaturas comprendidas entre 400 y

525 °C, dentro de una corriente de gas amoníaco, más nitrógeno.

Cianuración (C+N): endurecimiento superficial de pequeñas piezas de acero. Se

utilizan baños con cianuro, carbonato y cianato sódico. Se aplican temperaturas

entre 760 y 950 °C.

Carbonitruración (C+N): al igual que la cianuración, introduce carbono y nitrógeno

en una capa superficial, pero con hidrocarburos como metano, etano o propano;

amoníaco (NH3) y monóxido de carbono (CO). En el proceso se requieren

temperaturas de 650 a 850 °C y es necesario realizar un temple y un revenido

posterior.

Sulfinización (S+N+C): aumenta la resistencia al desgaste por acción del azufre. El

azufre se incorporó al metal por calentamiento a baja temperatura (565 °C) en un

baño de sales.

El acero en mexico

La producción de acero en México fue de 7.70 millones de toneladas en el periodo enero a

mayo de 2015, cantidad 4.8 por ciento menor en comparación a lo reportado en el mismo

período de 2014, cuando se produjeron 8 millones de toneladas, de acuerdo a datos de la

Asociación Latinoamericana del Acero (Alacero) y la Cámara Nacional de la Industria del

Hierro y del Acero (Canacero).

En un comunicado, las agrupaciones señalaron que los datos estadísticos muestran que si

bien el consumo nacional de acero creció 11.8 por ciento en comparación con los cinco

primeros meses de 2014, este incremento fue opacado por las importaciones de China, que

aumentaron 11.4 por ciento en el período comparado, para alcanzar 5.62 millones de

toneladas.

“En detalle, en los primeros cinco meses de este año la producción acumulada de laminados

y de derivados disminuyó 0.5 y 2.7 por ciento respectivamente, respecto a igual lapso del

año pasado”, destacaron.

Por origen de las importaciones, los datos estadísticos indican que las compras de

laminados de países que no tienen Tratado de Libre Comercio con México crecieron a 35.2

por ciento del total de las entradas de esos productos, cuando en el período enero-mayo

del año anterior representaban una participación de 21.9 por ciento.

En este aspecto, sobresalieron las importaciones de Brasil, India y China, que presentaron

crecimientos de 354 por ciento, 284 por ciento y 113 por ciento, respectivamente en el

periodo enero-mayo, en relación a los primeros cinco meses de 2014.

En contraste, naciones con las cuales México sí tiene TLC, como Estados Unidos y Canadá,

bajaron su presencia dentro del total de importaciones de 48.8 a 42.6 por ciento, en el

mismo periodo que se analiza.

Bibliografía:

http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/aleaciones

https://es.wikipedia.org/wiki/Acero

http://spain.arcelormittal.com/who-we-are/management.aspx

http://es.slideshare.net/caldeeras/horno-de-arco-elctrico

http://www.elfinanciero.com.mx/empresas/cae-produccion-de-acero-en-primeros-cinco-

meses-de-2015-canacero.html

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