Obtención del Acero desde Chatarra
Se emplea un horno eléctrico para la obtención del acero a partir de chatarra.
Partes más Importantes del Horno Eléctrico
- Transformador Eléctrico: Convierte el voltaje a 900V y transforma la corriente eléctrica alterna en corriente continua.
- Cables Flexibles: Conducen la electricidad hasta los electrodos.
- Brazos de los Electrodos: Permiten que los electrodos se acerquen o se alejen de la chatarra para que salte el arco eléctrico.
- Sujeción de Electrodos: Sujetan los electrodos.
- Pórtico con Brazos Hidráulicos: Permite quitar y poner la tapadera del horno para introducir chatarra, ferroaleaciones y el fundente.
- Salida de Humos Refrigerada: Conduce los humos a un filtro eliminando las partículas en suspensión.
- Estructura Oscilante: Permite inclinar el horno para extraer el acero fundido. Se dispone de un dispositivo de volteo hidráulico.
Elementos que se Añaden al Acero
- Níquel: Aporta resistencia a la oxidación.
- Cromo: Aporta dureza y resistencia a la abrasión y oxidación.
- Cobalto: Aumenta la dureza del acero en caliente y en la abrasión.
- Vanadio: Proporciona aumento de la resistencia a la fatiga.
Cuando un acero lleva 18% de cromo y un 10% de níquel se convierte en un acero inoxidable.
Funcionamiento del Horno Eléctrico
- Se quita la tapadera y se introduce la chatarra y el fundente.
- Se cierra el horno y se acercan los electrodos a la chatarra para que salte el arco eléctrico y comience a fundir la chatarra.
- Cuando la chatarra está fundida, se inyecta oxígeno para eliminar los elementos indeseables del baño, como silicio, magnesio, fósforo.
- Se inclina el horno y se extrae la escoria, se le añade carbono y ferroaleaciones y se sigue calentando.
- Se inclina el horno y se vierte el acero en la cuchara (100 t y 50 minutos).
Coladas de Acero
Se solidifica el acero del horno eléctrico empleando algún método de colada.
Colada Convencional
Se vierte el acero líquido sobre moldes con la forma de la pieza que se desea obtener, se deja enfriar y se extrae.
Colada Continua
Sobre un molde sin fondo ni tapadera, con forma curva y sección transversal con la forma geométrica del producto a obtener.
Colada sobre Lingotes
Se cuela el acero en el interior de las lingoteras y se deja enfriar. Se almacenan los lingotes.
Trenes de Laminación
La laminación consiste en pasar el acero solidificado entre dos rodillos que giran a la misma velocidad pero en sentido contrario. Así se reduce la sección transversal y se aumenta su longitud.
Laminación en Caliente
Se realiza a 1000ºC.
Laminación en Frío
Se realiza a temperatura ambiente.
Productos Ferrosos
Hierro
Carbono entre 0,01% y 0,03%. Son muy blandos y difíciles de obtener.
Aceros
Son aleaciones de hierro-carbono y otros elementos químicos. 0,03%-1,76%.
Fundiciones
Aleaciones de hierro-carbono y otros elementos químicos. 1,76%-6,67%.
Grafitos
Mayor del 6,67%. No tienen aplicaciones ya que son muy frágiles.
Se denomina aleación a una mezcla de dos o más metales, o un metal con un no metal, cuando se encuentra a una temperatura superior a la de fusión.
Tipos de Acero
Aceros No Aleados
El porcentaje de los elementos químicos que intervienen en la aleación está por debajo del máximo indicado. Acero extrasuave, suave, semisuave, semiduro, duro, extraduro: menor a mayor % de carbono y resistencia.
Aceros Aleados
Son los que además de hierro y carbono, contienen otro elemento en proporciones superiores a la de la tabla. En la actualidad se utiliza más el aleado porque los elementos de aleación mejoran las propiedades. Los aceros se clasifican según su aplicación en Designación Convencional Numérica.
Presentaciones Comerciales
Palastros
Chapas laminadas de 1×2 metros y 3×3 metros.
Barras
Son piezas mucho más largas que anchas, macizas y de secciones variables. Si la sección en la barra es redonda y su diámetro menor de 5mm y tiene gran longitud (alambre). Cuando tienen un espesor muy pequeño y gran longitud se le denominan flejes.
Perfiles
Son piezas huecas de entre 5 y 12 metros. (Angular, IPN, tubular, cuadrado, en T, rectangular.
Fundiciones
Son aleaciones de hierro-carbono que pueden contener otros elementos. 1,76%-6,67%.
Clasificación de las Fundiciones
Se clasifican atendiendo a la fractura, las propiedades y la composición.
Impacto Medioambiental de los Productos Ferrosos
A la Hora de Obtener Materia Prima
Las minas a cielo abierto ocasionan impacto acústico, paisajístico y destrucción de hábitats. La fabricación del carbón de coque emite a la atmósfera CO, CO2, amoniaco, alquitrán, cenizas y humos.
Durante la Transformación del Mineral en Producto Comercial
Horno alto, horno de afino, laminación son: metales pesados (plomo, cadmio, mercurio) contaminan el aire el agua y la tierra. Gases residuales y polvo, gases de horno alto y eléctrico (CO, CO2, SOx, NOx). Aparte de lodos procedentes de la depuración de los gases, aguas residuales contaminadas con aceites, ácidos. Contaminación acústica. Por eso se aislan las zonas en las que haya máquinas que emitan gran ruido. Filtraje de partículas, metales pesados y gases. Separación de zonas industriales de núcleos urbanos. Al desechar o reciclar un producto ferroso: El reciclado también tiene impacto sobre el medio ambiente, pero los efectos son mucho menores que al fabricar el producto a partir del mineral de hierro.