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Obtención de acero: ¿cómo se fabrica?  

En este artículo abordaremos el proceso de obtención de acero, señalando a partir de qué materias primas podemos conseguir este versátil material y cuál es su procedimiento de fabricación. Sigue leyendo y entérate de más. 

¿Qué es el acero? 

Como primer dato importante para describir el proceso de obtención de acero, debemos responder la siguiente interrogante: ¿qué es el acero?

Contrario a lo que muchos piensan, el acero no es un metal que se encuentra en la naturaleza en estado puro, sino que es una aleación de hierro con una cantidad de carbono variable, la que normalmente se encuentran entre el 0,2% y el 0,3%.  

Si la aleación contiene una concentración de carbono mayor al 2,0%, el acero se vuelve quebradizo y no es posible forjarlo.  

A su vez, el acero conserva las propiedades metálicas del hierro en estado puro, pero la adición de carbono y de otros elementos tanto metálicos como no metálicos, mejorando sus propiedades físico-químicas.

Pero, ¿cuál es el proceso de obtención de acero? 

A partir de lo anterior surge la pregunta: ¿cómo se obtiene el acero? Afortunadamente, la alta disponibilidad de sus dos componentes primordiales facilita mucho su producción en cantidades industriales. 

Todo acero combina la resistencia y la posibilidad de ser trabajado, por lo que es posible conseguirlo a través de varios métodos. Además, sus propiedades pueden ser manejadas de acuerdo con las necesidades específicas mediante tratamientos en calor, trabajo mecánico, o mediante las aleaciones. 

Materias primas que permiten la obtención de acero 

La obtención de acero surge a partir de dos materias primas fundamentales, las cuales determinarán su proceso de fabricación. Estas materias primas son: 

  • Las chatarras férricas.
  • El arrabio, obtenido a partir de mineral en instalaciones dotadas de alto horno.

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 de arco eléctrico (proceso electro-siderúrgico). 

1 | De chatarra a Acero

El acero tiene la cualidad de ser reciclado, por lo cual transformar la chatarra en acero es una de sus principales ventajas si hablamos de sustentabilidad ambiental, siendo un material con un alto valor ecológico en su producción. 

Los procesos con chatarra metálica como materia prima base se realizan en un horno de arco eléctrico, siendo un proceso más favorable desde un punto de vista ecológico. 

Hay que mencionar que la chatarra pasa un proceso de clasificación y selección de acuerdo a distintos parámetros, como su facilidad para cargar, comportamiento a la fusión o su composición. A partir de esta clasificación podemos descubrir residuos que pueden ser difíciles de eliminar en el proceso.

2 | Proceso del arrabio en acero

El arrabio es la mezcla de hierro, carbón que no se ha quemado y algunas impurezas que aún no se han podido eliminar.  

Esta transformación del arrabio en acero se lleva a cabo en un recipiente llamado convertidor  y se realiza suministrando oxígeno al arrabio líquido. 

Veamos cómo es este proceso llamado afino. Los convertidores son hornos, siendo empleados hoy en día los eléctricos, donde se lleva a cabo un proceso de fusión.

El proceso tiene 4 pasos fundamentales:

  1. Primero, el arrabio se transporta líquido desde el alto horno hasta la acería (donde se encuentra el convertidor). 
  1. En segundo lugar, el arrabio se introduce en el convertidor,  junto con chatarra,  fundentes (cal) y oxígeno. Al convertidor, a diferencia del alto horno, no se le proporciona calor extra.
  1. En tercer lugar, el oxígeno reacciona con las impurezas, especialmente el carbono que sobra (se oxidan) y facilita la eliminación de la escoria formada. El fundente también facilita la formación de la escoria, que flota sobre el metal fundido. 

El producto obtenido a partir del convertidor es: acero líquido, que será transportado por medio de otra cuchara para ser sometido a procesos siderúrgicos. 

  1. Finalmente se procede a extraer el acero líquido del convertidor para verterlo en moldes con la forma de la pieza que se quiere obtener, la que posteriormente se deja solidificar y luego se extrae la pieza. A este proceso se le llama colada.  

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