Acero

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Acero es el nombre que se da al hierro que contiene una cantidad determinada de carbono (hasta 3,5%) que le otorga mayos resistencia y dureza.

Hacia el 1.000 A.C. se fabricaba acero en el Pr├│ximo y Medio Oriente y en la India. Despu├ęs de forjar el hierro con martillos, los artesanos endurec├şan la superficie de sus herramientas y armas calent├índolas en carb├│n de le├▒a al rojo vivo. En realidad consegu├şan una especie de acero: el hierro absorb├şa carbono de las brasas y se formaba una "piel" de acero en la superficie.

"200 A.C.: los indios, fabricantes de acero"

Hacia el 200 A.C., los artesanos de la India dominaban ya un m├ętodo mejor para producir acero. Colocaban trozos de hierro carbonado o con "piel" de acero en un recipiente de arcilla cerrado, o crisol, y lo calentaban intensamente en un horno. El carbono se distribu├şa gradualmente a trav├ęs del hierro y produc├şa una forma de acero mucho m├ís uniforme.

"1740: redescubrimiento del acero al crisol"

En 1740, el ingl├ęs Benjamin Huntsman redescubri├│ el procedimiento indio por casualidad, al calentar una mezcla de hierro y una cantidad cuidadosamente medida de carb├│n vegetal en un crisol. Pese a la invenci├│n de otros procedimientos, sigui├│ prefiri├ęndose el m├ętodo del crisol para obtener acero de alta calidad, hasta que en 1902 se invent├│ el horno el├ęctrico.

"1856: convertidor Bessemer"

En 1856, el inventor ingl├ęs Henry Bessemer patent├│ un m├ętodo m├ís barato para fabricar acero en gran escala. Un chorro de aire atravesaba el hierro fundido y quemaba todo el carbono necesario para obtener el acero. Bessemer construy├│ un recipiente c├│nico de acero forrado de ladrillos refractarios que se llam├│ convertidor y que se pod├şa inclinar para vaciarlo. El hierro fundido se vert├şa en el convertidor situado en posici├│n vertical, y se hac├şa pasar aire a trav├ęs de orificios abiertos en la base. El "soplado", que duraba unos veinte minutos, resultaba espectacular.

El primer acero fabricado por este m├ętodo era quebradizo por culpa del ox├şgeno absorbido. Pero un amigo de Bessemer, el escoc├ęs Robert Mushet, resolvi├│ el problema al proponer que se a├▒adiera magnesio despu├ęs del soplado para que combinara con el ox├şgeno excedente en el acero, con lo que se evitar├şa su fragilidad y resultar├şa m├ís f├ícil de trabajar. El producto se denomina "acero suave": hierro con bajo contenido de carbono.

"1864: horno de solera abierta"

El mismo a├▒o en que Bessemer present├│ su procedimiento, los hermanos de origen alem├ín William y Friedrich Siemens estaban desarrollando un m├ętodo para precalentar el aire inyectado a los hornos. A cada extremo del horno colocaron c├ímaras de ladrillos entrecruzados que se calentaban con los gases de la combusti├│n y caldeaban despu├ęs el aire que se inyectaba en el horno.

Dos a├▒os m├ís tarde, los hermanos Siemens patentaron un horno de solera para acero que incorporaba sus precalentadores o "regeneradores". Pero no tuvo ├ęxito hasta que lo mejoraron dos hermanos franceses, Pierre y Emile Mart├şn, en 1864.

"1877: revestimiento de los hornos"

el hierro fundido procedente de minerales europeos sol├şa contener un exceso de f├│sforo y no era apropiado para convertirlo en acero por el procedimiento de Bessemer o por el de solera, pues utilizaban hornos revestidos de s├şlice. En 1877, dos metal├║rgicos ingleses, Percy Gilchrist y su primo Sydney Gilchrist Thomas, propusieron un revestimiento con alguna sustancia b├ísica (no ├ícida) como la dolomita o la magnesita, que puede absorber el f├│sforo contenido en ciertos minerales. Luego se pod├şa a├▒adir cal durante el proceso para que se formase una escoria que se llevar├şa consigo el f├│sforo.

"1902: acero por arco el├ęctrico"

William Siemens hab├şa experimentado en 1878 con la electricidad para calentar los hornos de acero. Pero fue el metal├║rgico franc├ęs Paul H├ęroult (coinventor del m├ętodo moderno para fundir aluminio) quien inici├│ en 1902 la producci├│n comercial del acero en horno el├ęctrico.

Se introduce en el horno chatarra de acero de composici├│n conocida y se hace saltar un arco el├ęctrico entre la chatarra y grandes electrodos de carbono situados en el techo del horno. El calor desarrollado por el arco funde la chatarra y produce un acero m├ís puro que el que ha estado en contacto con los gases de combusti├│n. Se puede a├▒adir mineral de acero para alterar la composici├│n del acero, y cal o espato fl├║or para absorber cualquier impureza.

"1948: proceso del ox├şgeno b├ísico"

Tras la segunda guerra mundial se iniciaron experimentos en varios pa├şses con ox├şgeno puro en lugar de aire para los procesos de refinado del acero. El ├ęxito se logr├│ en Austria en 1948, cuando una f├íbrica de acero situada cerca de la ciudad de Linz y de Donawitz desarroll├│ el proceso del ox├şgeno b├ísico o L-D. Actualmente es el procedimiento m├ís empleado en todo el mundo.

El proceso de ox├şgeno b├ísico tiene lugar en un recipiente de forma semejante al convertidor Bessemer. En ├ęl se introduce hierro fundido y chatarra de acero, y se proyecta sobre la superficie un chorro de ox├şgeno a velocidad supers├│nica. El carbono y las impurezas se queman r├ípidamente.

"1950: fundici├│n continua"

En el m├ętodo tradicional de moldeo, el acero fundido del horno se vierte en moldes o lingotes y se deja enfriar. Luego se vuelven al calentar los lingotes hasta que se ablandan y pasan a trenes de laminado, donde se reducen a planchas de menor tama├▒o para tratamientos posteriores. Pero en 1950 se introdujo la fundici├│n continua. El acero fundido se vierte en un molde vertical y se enfr├şa por medio de chorros de agua a medida que desciende. Al llegar al fondo, pasa sin interrupci├│n un a un tren de laminado horizontal donde se corta en planchas del tama├▒o requerido.

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