Las materias primas para la producción del acero

By | 2 mayo, 2014

Las materias primas para la producción del acero son mineral de hierro, carbón y caliza. También se usa chatarra. En el proceso se requieren grandes cantidades de energía eléctrica, de aire y de agua.
Mineral de hierro. La fuente básica del hierro y el acero es el mineral de hierro, un oxido de dicho metal, que se encuentra combinado con aluminio, sílice, fósforo, manganeso y azufre. Aunque se encuentra en muchos sitios solo se le extrae en aquellos en que la magnitud del yacimiento y la riqueza del material justifican los altos costos de extracción y procesamiento.

 

alto horno

Carbón. Es otra de las materias primas fundamentales en la producción del acero. Se utiliza para fabricar coque que a su vez se emplea como combustible en los altos hornos. El coque es el resultado de la destilación del carbón en hornos que alcanzan una temperatura de 1250°C. Estos hornos tienen forma rectangular y generalmente se encuentran en la planta, uno al lado del otro, en baterías de 60 o más. Cada uno mide aproximadamente 12m de largo, 4 m de alto y entre 30 y 60 cm de ancho.

El carbón triturado es depositado en el horno por la parte superior. Luego se cierra el horno y se calienta a 1250°C. Manteniéndolo a esta temperatura durante unas 19 o 20 horas. En este lapso el intenso calor produce gases que se extraen para su posterior utilización. El residuo sólido que queda es empujado fuera del horno, todavía resplandeciente por el calor, y enfriado repentinamente con chorros de agua. El resultado es el coque, una substancia gris, porosa y firme, de propiedades físicas y químicas homogéneas que es aproximadamente 85% carbón.

El coque es el combustible ideal para un alto horno pues arde rápidamente produciendo un calor intenso, suministrando al hacerlo el monoxido de carbono indispensable en el proceso de producción del hierro. Además, su estructura es lo suficientemente fuerte como para resistir el tremendo peso del mineral de hierro y de la caliza que lo acompañan en el horno.

Caliza. Es una roca gris compuesta principalmente de carbonato de calcio que se utiliza principalmente en los altos hornos y algo menos en los de crisol abierto. Su propósito es actuar como limpiador, absorbiendo las impurezas y formando una especie de nata llamada escoria. Es preciso lavar y triturar la caliza antes de su uso.

Chatarra. Una de las materias primas más importantes para la producción de acero es hierro o acero viejo, conocidos como chatarra. Muchas siderúrgicas que no disponen altos hornos basan su producción totalmente en este material y aun en aquellas que si lo tienen, aproximadamente de un 30 a 40% de la producción de acero proviene del reciclaje de chatarra con el 70 o 60% restantes obtenidos del refinamiento del arrabio.

Agua. La producción de acero requiere inmensas cantidades de agua: el orden de 100 metros cúbicos por tonelada. Se usa para enfriar los hornos, producir vapor, limpiar y enfriar gases, aglomerar finos y eliminar la cascarilla de acero en el proceso de laminación.

El agua después de utilizada, debe limpiarse antes de devolverla a su origen, generalmente un río en las proximidades de la planta.

Aire. Sorprende saber que en una siderúrgica el aire utilizado sobrepasa los ingredientes sólidos, ya que la combustión y otros procesos químicos necesitan oxigeno para su realización. El solo alto horno requiere entre 4 y 4.5 toneladas de aire por tonelada de producción de arrabio. Una tonelada adicional se emplea en la conversión del arrabio en acero en el proceso de crisol abierto.

Electricidad. Para operar los hornos, trenes de laminación y otras instalaciones de una siderúrgica se necesitan 600 kw-hora por toneladas de acero, ósea el consumo promedio de un hogar típico durante dos meses. No es de extrañar pues que una siderúrgica de buen tamaño consuma tanta energía como una cuidad de 100000 habitantes.

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