Industria del acero
El papel del acero en el desarrollo industrial
Durante el siglo XIX, la producción de acero impulsó la revolución industrial en Europa y Norteamérica, introduciendo este material en prácticamente todos los aspectos de la vida moderna. En la actualidad, se producen alrededor de 1,5 mil millones de toneladas de acero al año en todo el mundo, lo que lo convierte en uno de los materiales más utilizados en la industria moderna.
Composición del acero: carbono y aleaciones
El acero es principalmente una aleación de hierro y carbono. La mayor parte del acero se clasifica como acero al carbono y se categoriza según su contenido de carbono. El acero de bajo carbono contiene hasta un 0,25% de carbono; el acero de medio carbono tiene entre un 0,25% y un 0,75%; mientras que el acero de alto carbono contiene entre un 0,75% y un 1,5%. Aumentar el contenido de carbono hace que el acero sea más resistente, pero también más frágil.
Para modificar sus propiedades para aplicaciones específicas, se añaden otros metales para crear los llamados aceros aleados. Por ejemplo, el manganeso incrementa la resistencia, el vanadio mejora la resistencia a la fatiga metálica, el cobalto aumenta el rendimiento a temperaturas extremas y la combinación de níquel y cromo produce acero inoxidable.
Métodos de producción del acero
Hoy en día, la mayor parte del acero se fabrica en un convertidor de oxígeno básico. Este tipo de horno está revestido con materiales refractarios y contiene hierro fundido, chatarra de acero y un agente fundente. Se insufla oxígeno puro en el horno, lo que eleva la temperatura interna y oxida las impurezas. Este proceso elimina alrededor del 90% del contenido de carbono, produciendo acero líquido de alta calidad listo para su posterior procesamiento.
Hornos de arco eléctrico
Los hornos de arco eléctrico ofrecen otro método para producir acero. Estos hornos pueden operar utilizando únicamente chatarra de acero o combinándola con hierro de reducción directa o arrabio. Entre dos electrodos se genera un arco eléctrico de aproximadamente 35 millones de vatios, generando el calor necesario para fundir el metal. Los hornos de arco eléctrico requieren una menor inversión de capital y consumen menos energía que los convertidores de oxígeno básico, lo que los convierte en una solución más flexible y eficiente en determinadas operaciones siderúrgicas.