¿Quién desarrolló el método Bessemer para producir acero?

Henry Bessemer desarrolló en 1856 un método para producir acero en grandes cantidades. Sin embargo, solo podía usarse hierro con pocas proporciones de fósforo y azufre, por lo que fue dejado de lado.

¿Cuándo se empezó a usar el horno de arco eléctrico?

El uso de hornos de arco eléctrico para la producción comercial comenzó en 1902, impulsado por Paul Héroult. En este método se hace pasar un arco eléctrico entre chatarra de acero y electrodos de carbono.

¿Qué es el proceso del oxígeno básico o L-D?

Es un proceso desarrollado en 1948 en una fábrica de acero cerca de Linz (Austria), en Donawitz. El texto lo presenta como el éxito que culminó la búsqueda de nuevos métodos de producción de acero.

Historia de la siderurgia y procesos de fabricación del acero

Resumen

El texto recorre la historia de la siderurgia, desde los primeros usos del hierro y el acero en Egipto, Medio Oriente, China y la India hasta los avances modernos del siglo XX. Explica técnicas como el acero de crisol, los procesos Bessemer y Martin-Siemens, el horno de arco eléctrico y el método del oxígeno básico L-D. También aborda la composición del acero moderno y los problemas de fatiga y fragilidad que motivaron el estudio de los materiales.

Puntos clave

El hierro se empleó industrialmente hacia el 1500 a. C. en Medzamor y el monte Ararat (Armenia), y su tecnología se difundió hacia el 1200 a. C.
En Merv, entre los siglos IX y X, se produjo acero de crisol calentando y enfriando hierro y carbón.
Benjamin Huntsman desarrolló la obtención de aceros de crisol en Sheffield (Inglaterra) a partir de 1740.
Henry Bessemer ideó en 1856 un método para producir acero en grandes cantidades, aunque solo era útil con hierro de bajo contenido en fósforo y azufre.
Paul Héroult introdujo en 1902 el horno de arco eléctrico para la producción comercial de acero.
En 1948, en Donawitz (Linz, Austria), se desarrolló el proceso del oxígeno básico o L-D.

Ponte a prueba

Orígenes Antiguos del Hierro y el Acero

Se desconoce la fecha exacta en que se descubrió la técnica para obtener hierro a partir de la fusión de minerales. Los primeros vestigios de hierro fundido fueron descubiertos en Egipto, aunque hay vestigios de adornos anteriores. Algunos de los primeros aceros provienen del este de África, cerca de 1400 a. C.³ Durante la dinastía Han de China se produjo acero al derretir hierro forjado con hierro fundido, en torno al siglo I a. C.⁴ ⁵ También adoptaron los métodos de producción para la creación de acero wootz, un proceso surgido en India y en Sri Lanka desde aproximadamente el año 300 a. C. Estudios realizados por Peter Paufler sugirieron que en su estructura se incluían nanotubos de carbono, lo que podría explicar algunas de las cualidades de este acero -como su durabilidad y capacidad de mantener un filo-, aunque debido a la tecnología de la época es posible que las mismas se hayan obtenido por azar y no por un diseño premeditado.⁸

El hierro para uso industrial fue descubierto hacia el año 1500 a. C., en Medzamor y el monte Ararat, en Armenia.¹⁰ La tecnología del hierro se mantuvo mucho tiempo en secreto, difundiéndose extensamente hacia el año 1200 a. C.

Desarrollo Medieval y Primeras Técnicas

Entre los siglos IX y X se produjo en Merv el acero de crisol, en el cual el acero se obtenía calentando y enfriando el hierro y el carbón por distintas técnicas.

No hay registros de que la templabilidad fuera conocida hasta la Edad Media. Luego se perfeccionó la cementación fundiendo el acero cementado en crisoles de arcilla y en Sheffield (Inglaterra) se obtuvieron, a partir de 1740, aceros de crisol.¹¹ La técnica fue desarrollada por Benjamin Huntsman.

La Era Industrial: Producción a Gran Escala

En 1856, Henry Bessemer, desarrolló un método para producir acero en grandes cantidades, pero dado que solo podía emplearse hierro que contuviese fósforo y azufre en pequeñas proporciones, fue dejado de lado. Al año siguiente, Carl Wilhelm Siemens creó otro, el procedimiento Martin-Siemens, en el que se producía acero a partir de la descarburación de la fundición de hierro dulce y óxido de hierro como producto del calentamiento con aceite, gas de coque, o una mezcla de este último con gas de alto horno. Este método también quedó en desuso.

Avances Modernos en la Siderurgia

Aunque en 1878 Siemens también fue el primero en emplear electricidad para calentar los hornos de acero, el uso de hornos de arco eléctricos para la producción comercial comenzó en 1902 por Paul Héroult, quien fue uno de los inventores del método moderno para fundir aluminio. En este método se hace pasar dentro del horno un arco eléctrico entre chatarra de acero cuya composición se conoce y unos grandes electrodos de carbono situados en el techo del horno.

El éxito se logró en Austria en 1948, cuando una fábrica de acero situada cerca de la ciudad de Linz, Donawitz desarrolló el proceso del oxígeno básico o L-D.

Una vez conformado el material con la forma necesaria y con la longitud adecuada, el material se corta y almacena.

Actualmente, el proceso de fabricación del acero se completa mediante la llamada metalurgia secundaria. El acero, aquí producido, está listo para ser posteriormente colado, en forma convencional o en colada continua.

Composición y Propiedades del Acero Moderno

En la actualidad se utilizan algunos metales y metaloides en forma de ferroaleaciones, que, unidos al acero, le proporcionan excelentes cualidades de dureza y resistencia.¹²

Desafíos y la Ciencia de Materiales

Ya durante los primeros años de la Revolución industrial se produjeron roturas prematuras de ejes de ferrocarril que llevaron a William Rankine a postular la fatiga de materiales y durante la Segunda Guerra Mundial se produjeron algunos hundimientos imprevistos de los cargueros estadounidenses Liberty al fragilizarse el acero por el mero descenso de la temperatura,¹³ problema inicialmente achacado a las soldaduras.

Importancia Global del Acero

En muchas regiones del mundo, el acero es de gran importancia para la dinámica de la población, industria y comercio.