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ACERO

2. PROCESO DE FABRICACIÓN

2.1 Introducción

El hierro en estado puro no posee la resistencia y dureza necesarias para las aplicaciones de uso común. Sin embargo, cuando se combina con pequeñas cantidades de carbono se obtiene un metal denominado acero, cuyas propiedades varían en función de su contenido en carbono y de otros elementos en aleación, tales como el manganeso,el cromo, el silicio o el aluminio, entre otros.

El acero se puede obtener a partir de dos materias primas fundamentales:
• el arrabio, obtenido a partir de mineral en instalaciones dotadas de horno alto (proceso integral);
• las chatarras férricas,

que condicionan el proceso de fabricación. En líneas generales, para fabricar acero a partir de arrabio se utiliza el convertidor con oxígeno,mientras que partiendo de chatarra como única materia prima se utiliza exclusivamente el horno eléctrico (proceso electrosiderúrgico).


2.2 La chatarra

Tras el proceso de reconversión industrial de la siderurgia en España se abandona la vía del horno alto y se apuesta de forma decidida por la obtención de acero a través de horno eléctrico.

En este proceso, la materia prima es lachatarra, a la que se le presta una especial atención, con el fin de obtener un elevado grado de calidad de la misma. Para ello, la chatarra es sometida a unos severos controles e inspecciones por parte del fabricante de acero, tanto en su lugar de origen como en el momento de la recepción del material en fábrica.

La calidad de la chatarra depende de tres factores:
• de su facilidad para sercargada en el horno;

• de su comportamiento de fusión (densidad de la chatarra, tamaño, espesor, forma, etc.);
• de su composición, siendo fundamental la presencia de elementos residuales que sean difíciles de eliminar en el proceso del horno.

Atendiendo a su procedencia, la chatarra se puede clasificar en tres grandes grupos:
a) Chatarra reciclada: formada por despuntes, rechazos, etc.originados en la propia fábrica. Se trata de una chatarra de excelente calidad.

b) Chatarra de transformación: producida durante la fabricación de piezas y componentes de acero (virutas de máquinas herramientas, recortes de prensas y guillotinas, etc.).
c) Chatarra de recuperación: suele ser la mayor parte de la chatarra que se emplea en la acería y procede del desguace de edificios conestructura de acero, plantas industriales, barcos, automóviles, electrodomésticos, etc.

Los controles a los que se somete la chatarra se producen en tres niveles:
1) Inspección en origen por parte de personal especializado.

2) Inspección visual en el momento de la descarga en puerto para material importado.
3) Control de recepción en fábrica de forma exhaustiva por unidad de transporte, conindependencia de la procedencia del material (nacional o importado), con el fin de eliminar todo elemento nocivo, materias explosivas o inflamables, material radiactivo, así como de todos aquellos metales no férreos, tierras, cuerpos extraños, etc.

2.3 Principios básicos para la obtención del acero

La obtención del acero pasa por la eliminación de las impurezas que se encuentran en elarrabio o en las chatarras, y por el control, dentro de unos límites especificados según el tipo de acero, de los contenidos de los elementos que influyen en sus propiedades.

Las reacciones químicas que se producen durante el proceso de fabricación del acero requieren temperaturas superiores a los 1000 ºC para poder eliminar las sustancias perjudiciales, bien en forma gaseosa o bien trasladándolasdel baño a la escoria.
Principales reacciones químicas en el afino
Elemento Forma de eliminación Reacción química
Carbono Al combinarse con el oxígeno se quema dando lugar a y gaseoso que se elimina a través de los humos.

Manganeso Se oxida y pasa a la escoria.
Combinado con sílice da lugar a silicatos.

Silicio Se oxida y pasa a la escoria.
Forma silicatos

Fósforo En una...
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