Acero es el material de construcción más popular del mundo debido a su combinación única de durabilidad, facilidad de trabajo y costo. Es una aleación de hierro que contiene 0,2-2% de carbono en peso.
Según la Asociación Mundial del Acero, algunos de los países productores de acero más grandes son China, India, Japón y los EE. UU. China representa aproximadamente el 50% de esta producción. Entre los productores de acero más grandes del mundo se incluyen ArcelorMittal, China Baowu Group, Nippon Steel Corporation y HBIS Group.
El proceso de producción de acero moderno
Métodos de fabricación acero han evolucionado significativamente desde que comenzó la producción industrial a fines del siglo XIX. Los métodos modernos, sin embargo, todavía se basan en la misma premisa que el Proceso Bessemer original, que usa oxígeno para reducir el contenido de carbono en el hierro.
Hoy, producción de acero utiliza materiales reciclados, así como materias primas tradicionales, como mineral de hierro, carbón y piedra caliza. Dos procesos, la fabricación de acero con oxígeno básico (BOS) y los hornos de arco eléctrico (EAF), representan prácticamente toda la producción de acero.
La fabricación de hierro, el primer paso en la fabricación de acero, implica la fundición de las materias primas de mineral de hierro, coque y cal en un alto horno. El hierro fundido resultante, también conocido como metal caliente, todavía contiene entre un 4 y un 4,5% de carbono y otras impurezas que lo hacen quebradizo.
La fabricación de acero primaria tiene dos métodos: BOS (horno de oxígeno básico) y los métodos más modernos de EAF (horno de arco eléctrico). El método BOS agrega chatarra de acero reciclado al hierro fundido en un convertidor. A altas temperaturas, el oxígeno se inyecta a través del metal, lo que reduce el contenido de carbono a entre 0 y 1,5%.
El método EAF, sin embargo, alimenta la chatarra de acero reciclada a través de arcos eléctricos de alta potencia (con temperaturas de hasta 1.650 grados Celsius) para fundir el metal y convertirlo en acero de alta calidad.
La fabricación secundaria de acero implica el tratamiento del acero fundido producido a partir de rutas BOS y EAF para ajustar la composición del acero. Esto se hace agregando o quitando ciertos elementos y / o manipulando la temperatura y el ambiente de producción. Dependiendo de los tipos de acero requeridos, se pueden utilizar los siguientes procesos secundarios de fabricación de acero:
- Emocionante
- Horno de cuchara
- Inyección en cuchara
- Desgasificación
- CAS-OB (ajuste de la composición mediante burbujeo de argón sellado con soplado de oxígeno)
La fundición continua ve el acero fundido en un molde enfriado, lo que hace que se solidifique una delgada capa de acero.La hebra de la cáscara se retira con rodillos guiados, luego se enfría y solidifica por completo. A continuación, la hebra se corta según la aplicación: losas para productos planos (placa y tiras), floretes para secciones (vigas), palanquillas para productos largos (alambres) o tiras delgadas.
En el conformado primario, el acero que se moldea luego se moldea en varias formas, a menudo mediante laminación en caliente, un proceso que elimina los defectos del molde y logra la forma y la calidad de la superficie requeridas. Los productos laminados en caliente se dividen en productos planos, productos largos, tubos sin costura y productos especiales.
Finalmente, es hora de fabricar, fabricar y terminar. Las técnicas de conformado secundario dan al acero su forma final y propiedades. Estas técnicas incluyen:
- Formación (laminado en frio), que se realiza por debajo del punto de recristalización del metal, lo que significa que el estrés mecánico, no el calor, afecta el cambio.
- Mecanizado (taladrado)
- Unión (soldadura)
- Recubrimiento (galvanizado)
- Tratamiento térmico (templado)
- Tratamiento superficial (carburación)