El Alto Horno
El alto horno se divide en las siguientes zonas:
- Tragante: Zona superior por donde se introducen los materiales sólidos.
- Cuba: Zona más amplia donde los materiales se secan y calientan.
- Vientre: Zona de mayor diámetro donde se realiza la mayor parte del proceso de reducción.
- Etalajes: Parte superior del tronco de cono inferior, donde se encuentran las toberas para inyectar aire caliente y combustible.
- Crisol: Parte más baja donde se extrae el arrabio y la escoria a través de la piquera.
A la salida del alto horno, el arrabio se deposita en recipientes llamados torpedos para su traslado a la siguiente fase. En el torpedo, el arrabio se somete a un proceso de desulfuración.
Transformación del Arrabio en Acero
Las aleaciones de hierro-carbono se clasifican según su contenido de carbono en:
- Hierro puro
- Acero
- Fundición
El arrabio extraído del alto horno tiene una proporción de carbono que lo clasifica como fundición. Para transformarlo en acero, se utiliza un recipiente llamado convertidor. En este proceso, se suministra oxígeno al arrabio líquido para reducir el contenido de carbono.
El arrabio se transporta en torpedos desde el alto horno hasta la acería, donde se encuentra el convertidor. Luego, se utiliza un recipiente llamado cuchara para transportar el arrabio al convertidor. Durante el proceso en el convertidor, se añaden:
- Chatarra
- Fundentes
- Oxígeno
El oxígeno se inyecta a través de una lanza vertical para oxidar el exceso de carbono. Como resultado del proceso en el convertidor, se obtienen:
- Acero líquido, que se transporta en otra cuchara.
- Escoria, utilizada como firme de carreteras.
- Gases, aprovechados por su poder calorífico.
Metalurgia Secundaria
La metalurgia secundaria se encarga de modificar la composición del acero. Para ello, se añaden los elementos necesarios y se sopla gas inerte para homogeneizar el baño. Algunos procesos dentro de la metalurgia secundaria son:
- Desulfuración: Eliminación del azufre, que confiere fragilidad al acero.
- Desgasificación: Extracción de gases del interior del metal para evitar sopladuras indeseables.
- Calentamiento: Se utiliza un arco eléctrico para elevar la temperatura del acero.
Colada
Existen diferentes tipos de colada:
Colada Convencional
El acero se vierte en moldes o lingoteras de forma troncocónica para su solidificación. El acero pasa de la cuchara a las lingoteras a través de una buza.
Colada Directa
Las lingoteras se llenan sucesivamente una tras otra.
Colada de Sifón
Todas las lingoteras se llenan simultáneamente desde un bebedero. El acero solidificado puede tener sección:
- Cuadrada: Los aceros se llaman tochos.
- Rectangular: Los aceros se llaman placas.
Colada Continua
El acero se obtiene en productos de sección constante. El acero pasa de la cuchara a una artesa que actúa como depósito regulador. Luego, pasa a un molde refrigerado donde se solidifica la parte exterior. Una vez fuera del molde, se enfría con chorros de agua. Los productos obtenidos pueden ser:
- Desbastes planos para chapas.
- Desbastes de sección cuadrada para la fabricación de perfiles y carriles.
- Palánquillas de sección cuadrada para la producción de redondos.
Laminación del Acero
Laminación en Caliente
Tanto el acero de colada continua como el de colada convencional se someten a este proceso. Los productos de colada convencional se desbastan antes de la laminación. Existen diferentes trenes de laminación:
- Tren de alambrón: Se lamina la palanquilla obtenida en la colada continua.
- Tren de perfiles: Se laminan los desbastes cuadrados de colada continua o convencional.
- Tren de chapa gruesa: Se laminan los desbastes planos de colada continua o del tren desbastador.
- Tren de bandas en caliente: Se laminan los desbastes planos y se obtienen bobinas de chapa.
Laminación en Frío
Se realiza a temperatura ambiente, a diferencia de los procesos anteriores.
Procesos Posteriores a la Laminación
- Decapado: Se elimina la capa de óxido superficial (cascarilla) de las bobinas laminadas en caliente.
- Recocido: Se regenera la estructura interna del acero después de la laminación en frío. Existen dos tipos de recocido:
- Recocido en campana: Las bobinas se cubren con una campana metálica con gas inerte.
- Recocido continuo: Calentamiento, mantenimiento y enfriamiento se realizan de forma continua.
- Templado: Se aumenta la dureza superficial del acero después del recocido.
- Recubrimiento: Se protege el acero de la oxidación. Existen dos tipos de recubrimiento:
- Recubrimiento por inmersión: El acero se sumerge en un tanque con el material de recubrimiento fundido.
- Recubrimiento por electrolisis: Se utiliza una cuba electrolítica para depositar el metal protector sobre el acero.
Ejemplos de recubrimientos son la hojalata y el galvanizado.