Fundamentos de la Producción Siderúrgica: Desde la Extracción Mineral hasta los Tratamientos del Acero

Etapas Iniciales del Proceso Siderúrgico: Extracción y Preparación del Mineral

La primera etapa de este proceso consiste en la extracción en las minas de los distintos minerales que contienen hierro. En ellas el mineral, al que llamaremos mena, se encuentra formando parte de las rocas. Estas rocas, además de la mena, contienen componentes no útiles llamados gangas. Ambas partes deben ser separadas, para lo que habitualmente se pueden emplear dos métodos:

Métodos de Separación Inicial

• Imantación: En primer lugar, se tritura la roca y se hace pasar por un campo magnético. Aquellos productos que contengan hierro se separarán de las otras rocas.
• Separación por densidad: Una vez triturada, la roca se sumerge en agua. Al tener la mena distinta densidad que la ganga, esta se separa del mineral de hierro.

Independientemente de cuál sea el método utilizado, una vez realizada la separación del mineral de hierro, se le somete a un proceso por el que se forman una especie de aglomerado de mineral llamado pelets. Estos se transportan a la planta siderúrgica donde se procesarán en el alto horno.

Influencia de los Elementos de Aleación en el Acero

Los elementos más habituales y la forma en que modifican las propiedades del acero son:

• Aluminio: Se emplea como desoxidante en la fabricación de muchos aceros.
• Estaño: Es el elemento empleado para recubrir láminas delgadas y conformar la hojalata.
• Manganeso: Se añade para neutralizar la negativa influencia del azufre y del oxígeno; actúa como desoxidante. De no tener manganeso, los aceros no se podrían laminar ni forjar.
• Titanio: Se usa para estabilizar y desoxidar el acero.
• Plomo: Favorece la mecanización por arranque de viruta (torneado, cepillado, taladrado,...), ya que el plomo es un buen lubricante de corte. Se añade a los aceros porque mejora la maquinabilidad.

Proceso de Colado

Colado: Proceso por el que se eliminan las impurezas y se reduce la cantidad de carbono presente en el arrabio para transformarlo en un acero apto para la actividad industrial. Las impurezas eliminadas generan una escoria.

Tratamientos Post-Producción del Acero

Tratamientos Superficiales

Estos tratamientos buscan mejorar la estética o la resistencia a la corrosión superficial del material:

• Cromado: Recubrimiento embellecedor superficial para proteger de la oxidación.
• Galvanizado: Recubrimiento superficial con zinc que se da al acero.
• Niquelado: Similar al cromado.
• Pavonado: Tratamiento superficial que se da a piezas pequeñas de acero, como la tornillería. Consiste en aplicar una capa superficial de óxido, con el que se cubren las piezas y se evita su corrosión.
• Pintura: Recubrimiento protector, usado en estructuras, automóviles y barcos.

Tratamientos Térmicos

Tratamientos térmicos: Mediante estos procesos se consigue modificar muy significativamente las propiedades mecánicas como dureza, tenacidad y resistencia mecánica del acero. En estos procesos no hay ninguna aportación de elementos químicos nuevos al material base.

Tratamientos Termoquímicos

Tratamientos termoquímicos: En ocasiones se demandan materiales que tengan propiedades contradictorias, como es, por ejemplo, que presenten elevada resiliencia y dureza (cigüeñales, pistones, levas,…). Para ello, se trata de que el alma de las piezas absorba los impactos y que la zona superficial sea la que acometa la dureza.