Procesos metalúrgicos
Los procesos metalúrgicos comprenden las siguientes fases:
-
Obtención del metal a partir del mineral que lo contiene en
estado natural, separándolo de la ganga.
-
El
afino,
enriquecimiento o purificación: eliminación de las impurezas
que quedan en el metal.
-
Elaboración de aleaciones.
-
Otros tratamientos del metal para facilitar su uso.
Operaciones básicas de obtención de metales:
-
Operaciones físicas: triturado, molido, filtrado (a presión
o al vacío), centrifugado, decantado,
flotación, disolución, destilación, secado,
precipitación física.
-
Operaciones químicas: tostación, oxidación, reducción,
hidrometalurgia, electrólisis, hidrólisis, lixiviación
mediante reacciones ácido-base, precipitación química,
electrodeposición, cianuración.
Metalurgia extractiva
Se define como la parte de la metalurgia que estudia los
métodos químicos necesarios para tratar una mena mineral o un
material que se va a reciclar de tal forma que se pueda obtener,
a partir de cualquiera de ellos, el metal, más o menos puro, o
alguno de sus compuestos.
Procesos relacionados
Anodización o anodizado
Electrólisis
Fundición
Galvanizado
Siderurgia
Anodización
o anodizado
es una técnica utilizada para modificar la superficie de un
material. Se conoce como anodizado a la capa de protección
artificial que se genera sobre el
aluminio mediante el óxido protector del
aluminio, conocido como
alúmina. Esta capa se consigue por
medio de procedimientos electroquímicos, de
manera que se consigue una mayor resistencia y durabilidad del
aluminio.
Con
estos procedimientos se consigue la oxidación de la superficie
del aluminio, creando una capa de alúmina protectora para el
resto de la pieza. La protección del aluminio dependerá en gran
medida del espesor de esta capa (en micras).
Estos
mosquetones tienen una superficie en aluminio anodizado,
pudiendo tener diversos colores.
El
nombre del proceso deriva del
hecho que la pieza a tratar con este material hace de
ánodo en el
circuito eléctrico de este proceso
electrolítico.
La
anodización es usad a frecuentemente para
proteger el
aluminio y el
titanio de la
abrasión, la
corrosión, y para poder ser tintado en una amplia variedad
de colores.
Las
técnicas de anodizado han evolucionado mucho con el
paso del tiempo y la competencia en los mercados por lo que
pasamos de una capa de óxido de aluminio con el color gris
propio de este óxido hasta la coloración posterior a la
formación de la capa hasta obtener colores tales
como oro, bronce, negro y rojo. Las últimas
técnicas basadas en procesos de interferencia óptica pueden
proporcionar acabados tales como azul, gris perla y verde.
Hay
distintos métodos de coloración de las capas
de óxido formadas: coloración por sales y
coloración por tintes siendo la primera opción la más habitual y
la que más calidad en acabado y durabilidad garantiza.
Como
técnica reciente se está desarrollando los acabados
por interferencia (azul, gris y verde)basados en
modificaciones posteriores del poro del
óxido de aluminio formado en la etapa
propia de anodizado. Esta modificación
microscópica del poro se consigue
mediante reproducción de condiciones de
temperatura, concentraciones de electrolito, voltajes,
superficie de carga afectada y características de la
aleación.
Diagrama simplificado del proceso de electrólisis.
La
Electrólisis
es un proceso para separar un compuesto en los elementos que lo
conforman, usando para ello la electricidad. La palabra
Electrólisis viene de las raíces electro,
electricidad y lisis, separación.
Proceso
El
proceso consiste en lo siguiente:
-
Se
funde o se disuelve el electrólito en un determinado
disolvente, con el fin de que dicha sustancia se
separe en
iones (ionización).
-
Se
aplica una corriente eléctrica continua mediante
un par de
electrodos conectados a una fuente de alimentación
eléctrica y sumergidos en la disolución. El electrodo
conectado al polo negativo se conoce como
cátodo, y el conectado al positivo como
ánodo.
-
Cada
electrodo mantiene atraídos a los iones de
carga opuesta. Así, los iones negativos, o
aniones, son atraídos al ánodo, mientras que los iones
positivos, o
cationes, se desplazan hacia el cátodo.
Animación sobre la Electrólisis del Agua
-
La
energía necesaria para separar a
los iones e incrementar su
concentración en los electrodos es aportada por la fuente de
alimentación eléctrica. Descubierta por el médico francés
Nazho PrZ
En
definitiva lo que ha ocurrido es
una reacción de
oxidación-reducción, donde la fuente de alimentación
eléctrica ha sido la encargada de aportar la energía necesaria.
Si el
agua no es destilada, la electrólisis no sólo separa el
Oxígeno y el hidrógeno, sino los demás componentes que estén
presentes como sales, metales y algunos otros minerales.
Es importante tomar en cuenta varios puntos:
- Nunca
debe juntar los
electrodos, ya que la
corriente eléctrica no va a hacer su proceso y la batería se
va a sobre calentar y se quemará.
- Debe
utilizar siempre
Corriente continua (energía de baterías o de adaptadores de
corriente), NUNCA
Corriente alterna (energía de enchufe)
- La
electrólisis del catión debe hacerse de tal manera que los
dos gases desprendidos no entren en contacto, de lo contrario se
juntarían de nuevo produciendo una mezcla peligrosamente
explosiva. una manera de producir agua otra vez es mediante la
exposición a un catalizador. el más comúnmente
conocido es el calor. otro es la presencia de
platino en forma de lana fina
o polvo. el segundo caso debe hacerse con
mucho cuidado, incorporando cantidades pequeñas de
hidrógeno en presencia de oxigeno y el catalizador. de
esta manera el hidrógeno se quema suavemente, produciendo una
llama. lo contrario nunca debe hacerse.
Aplicaciones de
la Electrólisis
-
Producción de
Aluminio,
Litio,
Sodio,
Potasio y
Magnesio
-
Producción de
Hidrógeno con múltiples usos en la industria: como
combustible, en soldaduras, etc. Ver más en
Hidrógeno Diatómico
-
Producción de Cloro, Hidróxido de Sodio, Clorato de Sodio y
Clorato de Potasio.
-
La
Electrometalurgia
es un proceso para separar el metal puro de compuestos
usando la electrólisis. Por ejemplo, el Hidróxido de sodio
es separado en Sodio puro, Oxígeno Puro y agua.
-
La
Anodización es usada para proteger los metales de la
corrosión,
-
La
Galvanoplastia, también usada para evitar la corrosión
de metales, crea una película delgada de un metal menos
corroíble sobre otro metal.
Historia
Fue
descubierto accidentalmente en 1800 por
William Nicholson mientras estudiaba el funcionamiento de
las baterías. Entre los años 1833 y 1836 el físico y químico
inglés
Michael Faraday desarrolló las leyes de la electrólisis que
llevan su nombre y acuñó los términos.
Colado del
metal fundido.
Se
denomina fundición al proceso
de fabricación de piezas, comúnmente
metálicas pero también de
plástico, consistente en
fundir un material e introducirlo en una cavidad, llamada
molde, donde se
solidifica.
El
proceso tradicional es la fundición en
arena, por ser ésta un material
refractario muy abundante en la naturaleza y que, mezclada
con
arcilla, adquiere cohesión y moldeabilidad sin perder la
permeabilidad que posibilita evacuar los
gases del molde al tiempo que se vierte el metal fundido.
Etapas del
proceso
Diseño del
modelo
El modelo es la pieza que se pretende
reproducir, pero con algunas modificaciones derivadas de la
naturaleza del proceso de fundición:
-
Debe ser ligeramente más grande que la pieza final, ya que
se debe tener en cuenta la contracción de la misma una vez
se haya enfriado a temperatura ambiente. El porcentaje de
reducción depende del material empleado para la fundición.
A esta dimensión se debe dar una sobre medida
en los casos en el que se dé un proceso adicional de maquinado o
acabado por arranque de viruta.
-
Las
superficies del modelo deberán
respetar unos
ángulos mínimos con la dirección de desmoldeo (la
dirección en la que se extraerá el
modelo), con objeto de no dañar
el molde de arena durante su
extracción. Este ángulo se denomina ángulo de salida.
Se recomiendan ángulos entre 0.5º y 2º.
-
Incluir todos los canales de
alimentación y
mazarotas necesarios para el llenado del molde con el
metal fundido.
-
Si es
necesario incluirá portadas,
que son prolongaciones que sirven para la colocación del
macho.
Fabricación del modelo
En lo
que atañe a los materiales empleados para la construcción del
modelo, se puede emplear desde
madera o plásticos como el uretano hasta metales como el
aluminio o el
hierro fundido.
Usualmente se fabrican dos semimodelos
correspondientes a sendas partes del molde que es necesario
fabricar.
-
Compactación
de la
arena alrededor del modelo. Para ello primeramente
se coloca cada semimodelo en una tabla, dando lugar a las
llamadas tablas modelo, que garantizan que posteriormente
ambas partes del molde encajarán perfectamente.
Actualmente se realiza el llamado moldeo mecánico, consistente
en la compactación de la arena por medios automáticos,
generalmente mediante pistones (uno o varios)
hidráulicos o
neumáticos.
-
Colocación del macho.
Si la pieza que se quiere fabricar es hueca, será necesario
disponer machos que eviten que el metal fundido rellene
dichas oquedades. Los machos se
elaboran con arenas especiales debido a que
deben ser más resistentes que
el molde, ya que es necesario
manipularlos para su colocación en el molde. Una vez
colocado, se juntan ambas caras del molde y se sujetan.
-
Colada.
Vertido del material fundido.
Vertido del material fundido.
-
Enfriamiento y solidificación.
Esta etapa es crítica de
todo el proceso, ya que un
enfriamiento excesivamente rápido puede provocar
tensiones mecánicas en la pieza, e incluso la
aparición de grietas, mientras que si es demasiado lento
disminuye la
productividad.
-
Desmoldeo.
Rotura del molde y extracción de la pieza. En el
desmoldeo también debe retirarse la arena del macho. Toda
esta arena se recicla para la construcción de nuevos moldes.
-
Desbarbado.
Consiste en la eliminación de
los conductos de alimentación,
mazarota y rebarbas procedentes de la junta de ambas caras
del molde.
Variantes
-
Moldeo en arena verde.
Consiste en la elaboración del molde
con arena húmeda y colada directa del metal fundido. Es el
método más empleado en la actualidad, con todo
tipo de metales, y para piezas de tamaño pequeño y medio.
No es adecuado para piezas grandes o de
geometrías complejas, ni para obtener buenos acabados
superficiales o tolerancias reducidas.
-
Moldeo en arena químico.
Consiste en la elaboración del molde con arena preparada con
una mezcla de resinas, el fraguado de estas resinas
puede ser por un tercer
componente liquido ó gaseoso, ó por autofraguado.
De este modo se incrementa la
rigidez del molde, lo que permite fundir piezas de mayor
tamaño y mejor acabado superficial.
-
Moldeo en arena seca.
Antes de la colada, el molde se
seca a elevada temperatura (entre 200 y 300ºC). De este modo se
incrementa la rigidez del molde, lo que permite
fundir piezas de mayor tamaño, geometrías más complejas y
con mayor precisión dimensional y mejor acabado superficial.
-
Moldeo mecánico.
Consiste en la automatización del moldeo
en arena verde. La generación del molde mediante
prensas mecánicas o hidráulicas, permite obtener moldes
densos y resistentes que subsanan las deficiencias del
moldeo tradicional en arena verde.
-
Moldeo a la cera perdida o
microfusión. En este caso, el
modelo se fabrica en
cera o
plástico. Una vez obtenido, se recubre de una serie de
dos capas, la primera de un material que
garantice un buen acabado superficial, y la
segunda de un material refractario que proporciones rigidez
al conjunto.
Una vez que se ha completado el molde, se
calienta para endurecer el recubrimiento
y derretir la cera o el plástico para extraerla del molde
en el que se verterá posteriormente el metal fundido.
Este método tiene dos ventajas principales,
la ausencia de machos y de
superficies de junta, con lo que se logran fieles reproducciones
del modelo original sin defectos superficiales (líneas de junta
y rebabas) que luego haya
Placa
de metal galvanizada
Galvanizado
es el
proceso electroquímico por el cual
se puede cubrir un
metal con otro. Se denomina galvanización
pues este proceso se desarrolló a partir del trabajo
de
Luigi Galvani, quien descubrió en
sus experimentos que si se pone en contacto un metal con una
pata cercenada a una rana, ésta se contrae como si
estuviese viva, luego descubrió que cada metal
presentaba un grado diferente de
reacción en la pata de rana, por lo tanto cada metal tiene una
carga eléctrica diferente.
Más tarde ordenó los
metales según su carga y descubrió
que puede recubrirse un
metal con otro, aprovechando esta cualidad (siempre d epositando
un metal de carga mayor sobre uno de carga menor).
De su
descubrimiento se desarrolló más tarde el
galvanizado,
la
galvanotecnia, y luego la
galvanoplastia.
Utilidad
La
función del galvanizado es proteger la superficie del metal
sobre el cual se realiza el proceso. El galvanizado más
común consiste en depositar una capa de
zinc (Zn) sobre
hierro (Fe); ya que, al ser el zinc más
oxidable, menos noble, que el hierro y generar un óxido
estable, protege al hierro de la oxidación al exponerse al
oxígeno del aire. Se usa de modo general en tuberías para la
conducción de agua cuya temperatura no debe rebasar los
60 ºC ya que entonces se
invirte la polaridad del zinc respecto del acero del tubo y ése
se corroe en vez de estar protegido por el zinc. Para
evitar la corrosión en general
es fundamental evitar el contacto entre
materiales disiminales, con distinto potencial
de oxidación, que puedan provocar
problemas de corrosión galvaníca por el hecho de su
combinación. Puede ocurrir que cualquiera de ambos
materiales sea adecuado; lo que ocurre es que su
combinación inadecuada es la que produce la corrosión.
Uno de los errores que se comenten
con más frecuencia es el del
empleo de tuberías de cobre combinadas con con tuberías de acero
galvanizado. Si las de cobre, que es un
material más noble, se sitúan aguas arriba de las de
galvanizado, los iones cobre, que necesariamente existen
en el agua, se cementarán sobre el zinc del galvanizado agusas
abajo y éste se oxidará; pero lo más grave es que en
esos puntos en los que los iones cobre se ha depositado como
cobre metálico sobre el galvanizado se ha producido una pila
local Cu/Zn; a partir de ese momento se acelerará la corrosión
del recubrimiento galvanizado en todos esos puntos
hasta perforar el tubo de acero.
Este fallo suele atribuirse a la mala
calidad del galvanizado, por su mayor
antigüedad, sin embargo se debe a la mala calidad del diseño; la
causa de la corrosión ha sido la instalación
de la tubería de cobre aguas arriba, que es la que ha provocado
la corrosión del galvanizado, aguas abajo. Por el
contrario, en el caso de que las tuberías de cobre se
instalen al final de la red, es decir, aguas
abajo de la tubería de
galvanizado, no existe ese problema siempre
que garantice que no haya agua de
retorno que después de pasar por el cobre pase por el
galvanizado. En cualquier caso, es
necesario colocar un manguito aislante entre
el acero galvanizado de la instalación general y la
tubería de cobre final para evitar
el contacto galvanizado/cobre. Esta solución, sin
embargo, es ineficaz en el caso anterior, tubería general de
cobre y ramales finales de acero galvanizado.
Aunque se elimine la corrosión en el punto de
contacto entre ambos materiales, no se
evitará la corrosión, porque ésta es debida a
los iones cobre que transporta el
agua, que producirán picaduras sobre toda la instalación
de galvanizado aguas abajo, tal como se ha explicado.
Otros procesos de galvanizado muy utilizados son los que se
refieren a piezas decorativas. Se recubren estas piezas con
fines principalmente decorativos, la hebillas, botones,
llaveros, artículos de escritorio y un sinfín de productos son
bañados en
cobre,
níquel,
plata,
oro,
bronce,
cromo,
estaño, etc.. En el caso de la
bisutería se utilizan baños de oro (generalmente de 18 a 21
quilates). También se recubren joyas en metales más escasos
como
platino y
rodio.
Proceso
En los procesos de galvanizado se utilizan
los siguientes elementos:
-
Fuente de alimentación:
es un transformador que baja el voltaje de 380
V, 220 V ó 110 V a tensiones menores (de 0,1 a 12 V). Además,
estos equipos poseen semiconductores
(placas de selenio,
diodos y últimamente
tiristores) que transforman la
corriente alterna, en
corriente continua, que es la que se utiliza
para estos procesos.
Esta fuente debe tener en l
o posible un sistema de regulación de voltaje, puesto que
cada proceso tiene un rango de tensión en el que el resultado es
óptimo.
-
Electrolito: es una solución de sales
metálicas, que serán las que
servirán para comenzar el proceso entregando
iones metálicos, que serán reemplazados por el
ánodo.
Por
ejemplo, los baños de niquelado se componen de
sulfato de níquel,
cloruro de níquel y
ácido bórico. Los baños de cincado contienen
cianuro de sodio,
hidróxido de sodio y
soda cáustica (los alcalinos) o
cloruro de cinc,
cloruro de potasio y
ácido bórico (los ácidos).
Además se
agregan a los electrolitos sustancias orgánicas como
tensoactivos, agentes reductores y abrillantadores:
sacarina sódica,
trietanolamina,
formalina,
urea,
sulfuro de sodio,
carboximetilcelulosa y varios tipos de azúcares (derivados
por ejemplo de extractos del jarabe de maíz).
-
Ánodos:
son placas de metal muy puro, puesto que la mayoría de los
procesos no resisten las contaminaciones: níquel 99,997 %;
cobre 99,95 %; zinc 99,98 %. Cuando un ion entrega su átomo
de metal en el cátodo, inmediatamente otro lo reemplaza
desprendiéndose del ánodo y viajando hacia el cátodo. Por lo
que la principal materia prima que se consume en un proceso
de galvanizado es el ánodo.
Planta
siderúrgica.
Se
denomina siderurgia a la técnica
del tratamiento del
mineral de
hierro para obtener diferentes tipos de éste o de sus
aleaciones. El proceso de transformación del mineral de
hierro comienza desde su extracción en las minas. El hierro se
encuentra presente en la naturaleza en forma de
óxidos,
hidróxidos,
carbonatos,
silicatos y
sulfuros. Los más utilizados por la siderurgia son los
óxidos,
hidróxidos y
carbonatos. Los procesos básicos de transformación son los
siguientes:
Óxidos ->
hematita (Fe2O3) y la
magnetita (Fe304)
Hidróxidos
->
Limonita
Carbonatos
->
Siderita o carbonato de hierro (FeCO3)
Estos
minerales se encuentran combinados en rocas, las cuales
contienen elementos indeseados denominados gangas. Parte de la
ganga puede ser separada del mineral de hierro antes de su
envío a la siderurgia, existiendo principalmente dos métodos de
separación:
-
Imantación:
consiste en hacer pasar las rocas por un cilindro imantado
de modo que aquellas que contengan mineral de hierro se
adhieran al cilindro y caigan separadas de las otras rocas,
que precipitan en un sector aparte. El inconveniente de este
proceso reside en que la mayoría de las reservas de
minerales de hierro se encuentran en forma de hematita, la
cual no es magnética.
-
Separación por densidad:
se sumergen todas las rocas en agua, la cual tiene una
densidad intermedia entre la ganga y el mineral de hierro.
El inconveniente de este método es que el mineral se
humedece siendo esto perjudicial en el proceso siderúrgico.
Una vez
realizada la separación, el mineral de hierro es llevado a la
planta siderúrgica donde será procesado para convertirlo
primeramente en
arrabio y posteriormente en
acero.
Producción
del acero
Siderurgias integrales y acerías
Se denomina siderurgia o siderurgia integral
a una planta industrial dedicada al proceso completo de producir
acero a partir del mineral de hierro, mientras que se denomina
acería a una planta industrial dedicada exclusivamente a la
producción y elaboración de acero partiendo de otro acero o de
hierro.
Proceso de
producción
El
acero es una aleación de hierro y carbono. Se produce en un
proceso de dos fases. Primero el mineral de hierro es reducido o
fundido con
coque y
piedra caliza, produciendo hierro fundido que es moldeado
como
arrabio o conducido a la siguiente fase como hierro fundido.
La segunda fase, la de acería, tiene por objetivo reducir el
alto contenido de carbono introducido al fundir el mineral y
eliminar las impurezas tales como
azufre y
fósforo, al mismo tiempo que algunos elementos como
manganeso,
níquel,
cromo o
vanadio son añadidos en forma de ferro-aleaciones para
producir el tipo de acero demandado.
En las
instalaciones de colada y laminación se convierte el acero bruto
fundido en
lingotes o en laminados; desbastes cuadrados (gangas ) o
planos (flog ) y posteriormente en perfiles o chapas, laminadas
en caliente o en frío.
En principio, son tres los tipos de
instalaciones dedicadas a producir piezas de acero fundidas muy
grandes o laminados de acero:
Procesos
en plantas integrales
Una planta integral tiene todas las
instalaciones necesarias para la producción de acero en
diferentes formatos.
-
Hornos de coque:
obtener del carbón coque y gas
-
Hornos altos: convertir el mineral en hierro fundido
-
Acería: conversión del hierro fundido o el arrabio en acero
-
Moldeado: producir grandes lingotes (tochos
o grandes piezas de fundición de acero
-
Trenes
de laminación desbastadores: reducir el tamaño de los
lingotes produciendo bloms y
slabs
-
Trenes de laminación de acabado: estructuras y chapas en
caliente
-
Trenes de laminación en frío: chapas y flejes
Las
materias primas para una planta integral son mineral de
hierro,
caliza y
coque. Estos materiales son cargados en capas sucesivas y
continuas en un alto horno donde la combustión del carbón
ayudada por soplado de aire y la presencia de caliza funde el
hierro contenido en el mineral, que se transforma en hierro
líquido con un alto contenido en carbono.
A
intervalos, el hierro líquido acumulado en el alto horno es
transformado en lingotes de
arrabio o llevado líquido directamente en contenedores
refractarios a las acerías. Históricamente el proceso
desarrollado por
Henry Bessemer ha sido la estrella en la producción
económica de acero, pero actualmente ha sido superado en
eficacia por los procesos con soplado de oxígeno, especialmente
los procesos conocidos como
Acerías LD.
El
acero fundido puede seguir dos caminos: la colada continua o la
colada clásica. En la colada continua el acero fundido es colado
en grandes bloques de acero conocidos como
tochos. Durante el proceso de colada continua puede
mejorarse la calidad del acero mediante adiciones como, por
ejemplo, aluminio, para que las impurezas “floten” y salgan al
final de la colada pudiéndose cortar el final del último lingote
que contiene las impurezas. La colada clásica pasa por una fase
intermedia que vierte el acero líquido en lingoteras cuadradas o
rectangulares (petacas) según sea el acero se destine a producir
perfiles o chapas. Estos lingotes deben ser recalentados en
hornos antes de ser laminados en trenes desbastadores para
obtener bloques cuadrados (bloms)
para laminar perfiles o planos rectangulares (slabs)
para laminar chapas planas o en bobinas pesadas.
Debido
al coste de energía y a los esfuerzos estructurales asociados
con el calentamiento y coladas de un
alto horno, estas instalaciones primarias deben operar en
campañas de producción continua de varios años de duración.
Incluso durante periodos de caída de la demanda de acero no es
posible dejar que un alto horno se enfríe, aun cuando son
posibles ciertos ajustes de la producción.
Las
siderúrgicas integrales son rentables con una capacidad de
producción superior a los 2.000.000 de
toneladas anuales y sus productos finales son, generalmente,
grandes secciones estructurales,
chapa pesada, redondos pesados,
rieles de
ferrocarril y, en algunos casos, palanquillas y
tubería pesada.
Un
grave inconveniente ambiental asociado a las siderúrgicas
integrales es la contaminación producida por sus hornos de
coque, elemento esencial para la reducción del mineral de
hierro en el alto horno.
Por otra parte, con el fin de reducir costes
de producción las plantas integrales pueden tener instalaciones
complementarias características de las acerías especializadas:
hornos eléctricos, coladas continuas, trenes de laminación
comerciales o laminación en frío.
La
capacidad mundial de producción de acero en plantas integrales
está cerca de la demanda global, así la competencia entre
productores hace que sólo sean viables los más eficaces. Sin
embargo, debido al alto nivel de empleo de estas instalaciones,
los gobiernos a menudo las ayudan financieramente antes de
correr el riesgo de enfrentarse a miles de parados. Estas
medidas llevan, internacionalmente, a acusaciones de prácticas
comerciales incorrectas (dumping) y
a conflictos entre países.
Procesos
en acerías especializadas
Esta
planta es productora secundaria de aceros comerciales o plantas
de producción de aceros especiales. Generalmente obtienen el
hierro del proceso de chatarra de acero, especialmente de
automóviles, y de subproductos como
sinterizados o pellets de hierro (DRI). Estos últimos son de
mayor coste y menor rentabilidad que la
chatarra de acero por lo que su empleo se trata siempre de
reducir a cuando sea estrictamente necesario para lograr el tipo
de producto a conseguir por razones técnicas. Una acería
especializada debe tener un horno eléctrico y “cucharas” o
hornos al vacío (convertidores) para controlar la composición
química del acero. El acero líquido pasa a lingoteras ligeras o
a coladas continuas para dar forma sólida al acero fundido.
También son necesarios hornos para recalentar los lingotes y
poder laminarlos.
Originalmente estas acerías fueron adoptadas para la producción
de grandes piezas fundidas (cigüeñas, grandes ejes, cilindros de
motores náuticos, etc.) que posteriormente se mecanizan, y para
productos laminados estructurales ligeros, tales como hierros
redondos de hormigonar, vigas, angulares, tubería,
rieles ligeros, etc. A partir de los
años 1980 el éxito en el moldeado directo de barras en
colada continua ha hecho productiva esta modalidad. Actualmente
estas plantas tienden a reducir su tamaño y especializarse. Con
frecuencia, con el fin de tener ventajas en los menores costes
laborales, se empiezan a construir acerías especializadas en
áreas que no tienen otras plantas de proceso de aceros,
orientándose a la fabricación de piezas para transportes,
construcción, estructuras metálicas, maquinaria, etc.
Las
capacidades de estas plantas pueden alcanzar alrededor del
millón de toneladas anuales, siendo sus dimensiones más
corrientes en aceros comerciales o de bajas aleaciones del rango
200.000 a 400.000 toneladas anuales. Las
plantas más antiguas y las de producción de aceros con
aleaciones especiales para herramientas y similares pueden tener
capacidades del orden de 50.000 toneladas anuales o menores.
Dadas
sus características técnicas, los hornos eléctricos pueden
arrancarse o parar con cierta facilidad lo que les permite
trabajar 24 horas al día con alta demanda o cortar la producción
cuando la demanda cae.
Laminadoras
Estas
últimas solo tienen trenes de
laminación, (
Tren de alambron ) de perfiles comerciales o chapa fría.
Además las láminas contienen un bajo porcentaje de carbono.
|
