EL ACERO

EL ACERO
El acero es un metal que se deriva de la aleación entre el hierro y el carbono.
Se caracteriza por su resistencia y porque puede ser trabajado en caliente, es
decir solamente en estado líquido. Una vez que se endurece, su manejo es casi
imposible. Los dos elementos que componen el acero (hierro y carbono) se
encuentran en la naturaleza, por lo que resulta positivo al momento de producirlo
a gran escala.
El acero, también se encuentra compuesto por otros elementos como el
cobalto, el cromo, níquel, plomo, titanio, silicio, entre otros.
Entre sus características esenciales se encuentran:
Dependiendo de la temperatura con que se trabaje, el acero se puede contraer,
expandir o fundir. Es un material muy resistente, con él se fabrican la mayoría
de las herramientas. Por ser un elemento moldeable, se pueden obtener unos
hilos delgados llamados alambres.
Es un metal fácil de soldar. Son altos conductores eléctricos. El acero
es reciclable y absolutamente biodegradable.
Entre sus aspectos negativos se encuentra la corrosión, ya que el hierro suele
oxidarse fácilmente cuando se encuentra a la intemperie.
Existen diversos tipos de acero:
Acero galvanizado: es resultado de combinar las propiedades de resistencia
mecánica del acero y las propiedades anticorrosivas del Cinc. Este tipo de
acero es utilizado para la edificación, la fabricación de grandes estructuras, en
la comunicación, electricidad y transporte.
Acero inoxidable: es aquella clase de acero moldeado, compuesto por cromo
y níquel, que lo hacen brillante y resistente a la corrosión aun cuando se
encuentre expuesto a la humedad.
Acero calmado: este tipo de acero se encuentra desoxidado totalmente antes
de la colada, mediante la adición de metales.
Acero estructural: es aquel acero laminado en caliente y ahormado en frío.
Como se ha dicho anteriormente, el acero tiene muchas aplicaciones en la
vida diaria de las personas, por ejemplo es común verlos en forma de
utensilios, herramientas y electrodomésticos, así como en las estructuras de las
viviendas y edificios modernos.
OBTENCIÓN DEL ACERO
En la actualidad, los productos ferrosos se obtienen casi en su totalidad, de dos
maneras, dependiendo de la materia prima empleada. Y son:
Horno alto:
Alto horno.
El alto horno es una instalación industrial donde se transforma el mineral
de hierro. Está formado por una cápsula cilíndrica de acero de unos 30 metros
de alto forrada con un material no metálico y resistente al calor (refractario),
como asbesto o ladrillos refractarios. El diámetro de la cápsula disminuye hacia
arriba y hacia abajo, y es máximo en un punto situado aproximadamente a una
cuarta parte de su altura total. En la parte inferior hay varias aberturas por
donde se fuerza que pase el aire para encender el coque.
Materia Prima del Alto Horno
La materia prima del alto horno esta formada por mineral de hierro (60%),
carbón de coque (30%) y fundente (10%), se introduce en el horno por la parte
superior.
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Mineral de hierro: antes de ser introducido en el alto horno debe ser
sometido a una serie de tratamientos preliminares. Estos tratamientos
consisten en triturar y moler el mineral para después separar la mena
(parte útil) de la no aprovechable (rocas, cal, sílice, tierra, etc)
Carbón de coque: Su misión es la siguiente:
1. Producir, por combustión, calor para fundir la mena
2. soportar el peso de la materia introducida. Esto permite que no se
aplaste.
 Fundente: Compuesto por cal (piedra caliza) su misión es:
1. Reaccionar con la ganga que haya podido quedar en el mineral,
arrastrándola a la parte superior de la masa líquida y formando
la escoria.
2. Bajar el punto de fusión de la ganga para que la escoria sea líquida.
Transformación de arabio en acero (CONVERTIDOR)
El arabio posee un exceso de impurezas (azufre,fósforo…), que lo hace
demasiado frágil y poco adecuado para la fabricación de piezas.
Estas impurezas se quitan con hornos de afino.
El horno más utilizado en el afino es el convertidor o procedimiento LD.
 Materia que utiliza el convertidor LD:
1. Arabio líquido (con pequeñas cantidades de chatarra).
2. Fundente,
3. Ferroaleaciones que mejoran las propiedades del acero.
 Características del horno convertidor:
1. Recubierto con materiales refractarios por dentro.
2. La producción por hornada suele ser de unas 300 toneladas.
3. Cada hornada suele durar una hora.
 Funcionamiento:
Funcionamiento horno convertidor.
Obtención de acero a través de chatarra.
En la actualidad el único horno que se utiliza para sacar acero de la chatarra es
el horno eléctrico.
Sus partes son las siguientes:
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Transformador eléctrico:convierte el voltaje a 900 V y transforma la
corriente eléctrica alterna en corriente continua.
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Cables flexibles: conducen la electricidad hasta los electrones.
Brazos delos electrodos: Permiten que los electrodos se acerquen o
alejen de la chatarra para que salte el arco eléctrico.
Sujeción de electrodos.
Pórtico con brazos eléctricos: Permite quitar y poner la tapadera del
horno eléctrico para introducir la chatarra.
Salida de humos refrigerada: Conduce los humos a un filtro y los
expulsa.
Estructura oscilante: Permite inclinar el horno para extraer el acero
fundido.
Horno eléctrico.
Materia Prima que utiliza el horno eléctrico:
 Chatarra seleccionada (sin cobre, plomo, aluminio, etc)
 Fundente (cal)
 Ferroaleaciones (Ni, Cr, Mo, etc.)
Las características principales del horno eléctrico son:
 interiormente recubierto de ladrillo.
 Temperaturas de hasta 3500 ºC.
 caben unas 100 toneladas de material.
 Cada hornada dura 50min aproximadamente.
Funcionamiento del horno eléctrico:
1. Se quita la tapadera y se introduce la chatarra y el fundente.
2. Se cierra el horno y se acercan los electrodos a la chatarra.
3. Se inyecta oxígeno en lo fundido para quitar material indeseable.
4. Se extrae la escoria y se quita el horno.
5. Se hecha por el otro lado y se lleva al centro de moldeado.