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Fabricación de hierro y acero
La fabricación de hierro y acero implica una serie de procesos complejos, mediante los cuales, el mineral de hierro se extrae para producir productos de acero, empleando coque y piedra caliza. Los procesos de conversión siguen los siguientes pasos:
• (a) producción de coque del carbón, y recuperación de los subproductos,
• (b) preparación del mineral(p.ej., sintetizar y formar pelotillas),
• (c) producción de hierro,
• (d) producción de acero, y
• (e) fundición, laminación y acabado.
Se pueden realizar estos pasos en una sola instalación, o en varios lugares completamente separados. En muchos países en desarrollo, es fabricado el acero de chatarra, en un horno de arco eléctrico. Por eso, los pasos (a) a (c), posiblemente no siempresean aplicables a todos los proyectos de fabricación de acero. Una forma alternativa para producir el acero es la de la reducción directa, utilizando gas natural e hidrógeno. El producto de este proceso, hierro esponjoso, se convierte en acerco en un horno de arco eléctrico; luego se funden los lingotes, y para esto se producen los productos no planos con una o dos laminadoras. Son las llamadas"mini fabricas".
Preparación del mineral
Los minerales que contienen hierro (hematita, magnetita) se trituran, se clasifican y se aglomeran, mediante sinterización, para formar pelotillas, nódulos o briquetas, a fin de tener el mineral concentrado y preacondicionado para alimentarlo a los hornos altos. La preparación del mineral puede generar grandes cantidades de desechos producir emisiones depolvo y dióxido de azufre.
Producción de hierro
El hierro es producido en el alto horno mediante la conversión de los minerales en hierro líquido, a través de su reducción con coque; se separan con piedra caliza, los componentes indeseables, como fósforo, azufre, y manganeso. Los gases de los altos hornos son fuentes importantes de partículas y contienen monóxido de carbono. La escoria del altohorno es formada al reaccionar la piedra caliza con los otros componentes y los silicatos que contienen los minerales. Se enfría la escoria en agua, y esto puede producir monóxido de carbono y sulfuro de hidrógeno. Los desechos líquidos de la producción de hierro, se originan en el lavado de gases de escape y enfriamiento de la escoria. A menudo, estas aguas servidas poseen altas concentraciones desólidos suspendidos y pueden contener una amplia gama de compuestos orgánicos (fenoles y cresoles), amoníaco, compuestos de arsénico y sulfuros.

Producción de acero
El hierro producido en los altos hornos es refinado mediante el proceso de fabricación de acero, en el que es eliminada la mayor parte del carbón que sé disolvió en el hierro líquido. En las plantas antiguas, el proceso defabricación de acero todavía emplea el hogar abierto, pero en las plantas nuevas el método favorito es el del horno básico de oxígeno; se emplea oxigeno para quemar el carbón que está disuelto en el hierro. En ambos procesos, se producen grandes cantidades de gases que contienen monóxido de carbono y polvo. Estos gases pueden ser reciclados luego de eliminar el polvo.
Fundición, laminación y acabado
Elpaso final de la producción de acero convierte los lingotes de acero en los productos finales deseados. Los lingotes se laminan y forman placas, alambres, planchas, barras, tubos y varillas. Durante la laminación, se emplean grandes cantidades de aceite hidráulico y lubricante. Además, los bajos químicos (para eliminar los óxidos) y la limpieza del producto final para remover el aceite y grasa,pueden generar volúmenes significativos de desechos líquidos ácidos, alcalinos y de solventes. En las plantas modernas, se omite, a menudo, el paso de la fundición de lingotes y se utiliza hierro líquido, directamente, en un proceso de fundición y laminación continua.
Reducción directa: Mini fábricas de acero
La mini fábrica está formada por un horno de reducción directa y un horno de arco...