La producción de acero implica eliminar el carbono del hierro
Según la Asociación Mundial del Acero, algunos de los países productores de acero más grandes son China, Japón, los Estados Unidos y la India. China representa aproximadamente el 50 por ciento de esta producción.
Los productores de acero más grandes del mundo incluyen a ArcelorMittal, Hebei Steel Group, Baosteel, POSCO y Nippon Steel.
El proceso moderno de producción de acero
Los métodos para fabricar acero han evolucionado significativamente desde que comenzó la producción industrial a fines del siglo XIX. Los métodos modernos, sin embargo, siguen basándose en la misma premisa que el Proceso Bessemer original, que utiliza oxígeno para reducir el contenido de carbono en el hierro.
Hoy en día, la producción de acero hace uso de materiales reciclados, así como de materias primas tradicionales, como mineral de hierro, carbón y piedra caliza. Dos procesos, la fabricación básica de oxígeno (BOS) y los hornos de arco eléctrico (EAF), representan prácticamente toda la producción de acero.
La fabricación moderna de acero se puede dividir en seis pasos:
La fabricación del hierro, que es el primer paso, implica que los insumos en bruto del mineral de hierro, el coque y la cal se fundan en un alto horno. El hierro fundido resultante, también conocido como metal caliente, todavía contiene de 4 a 4.5 por ciento de carbono y otras impurezas que lo hacen quebradizo.
La fabricación primaria de acero tiene dos métodos principales: BOS (Horno de Oxígeno Básico) y los métodos más modernos de Horno de Arco Eléctrico (EAF, por sus siglas en inglés).
Los métodos BOS agregan chatarra reciclada al hierro fundido en un convertidor.
A altas temperaturas, el oxígeno sopla a través del metal, lo que reduce el contenido de carbono entre 0 y 1.5 por ciento. Los métodos EAF, sin embargo, alimentan chatarra de acero reciclado a través del uso de arcos eléctricos de alta potencia (temperaturas de hasta 1650 C) 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 las rutas BOS y EAF para ajustar la composición del acero. Esto se hace agregando o eliminando ciertos elementos y / o manipulando la temperatura y el entorno de producción. Dependiendo de los tipos de acero requeridos, se pueden utilizar los siguientes procesos secundarios de fabricación de acero:
- Emocionante
- Horno de cucharón
- Inyección de cucharón
- Desgasificación
- CAS-OB (ajuste de la composición mediante burbujeo de argón sellado con soplado de oxígeno)
La colada continua ve el acero fundido fundido en un molde enfriado que causa que se solidifique una delgada capa de acero. La hebra de concha se retira utilizando rodillos guiados y se enfría y se solidifica por completo. El hilo se corta en las longitudes deseadas según la aplicación; losas para productos planos (placa y tira), flores para secciones (vigas), palanquillas para productos largos (alambres) o tiras delgadas.
En la conformación primaria, el acero que se cuela se conforma en varias formas, a menudo mediante laminado en caliente, un proceso que elimina los defectos del yeso 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 el momento de la fabricación, la fabricación y el acabado.
Las técnicas secundarias de formación dan al acero su forma y propiedades finales. Estas técnicas incluyen:
- Shaping (laminado en frío)
- Mecanizado (perforación)
- Unión (soldadura)
- Recubrimiento (galvanizado)
- Tratamiento térmico (templado)
- Tratamiento superficial (carburación)