Proceso de Fabricación del Acero: Desde la Materia Prima hasta el Producto Final

El acero es una aleación de hierro y carbono. El concentrado se aglomera en bolitas llamadas pellets que constituyen el insumo para la fabricación del acero. El carbón no se usa directamente, sino que se utiliza coque metalúrgico; se destila y, por acción de altas temperaturas, se obtiene el coque. El hierro se usa en la siderurgia como pellets o granzas.

Etapas del Proceso de Fabricación del Acero

1. Preparación de Materias Primas: En esta etapa se descargan, clasifican y almacenan las materias primas necesarias para la elaboración del acero, que son básicamente mineral de hierro (granza y pellets), caliza y carbón mineral.

2. Planta de Coque: En una batería de 58 hornos, el carbón mineral se somete a un proceso de destilación seca para obtener coque metalúrgico. Como subproducto, se obtiene un gas de alto poder calorífico, que se reutiliza como combustible en el resto de las instalaciones.

3. Altos Hornos: Estos hornos son grandes reactores verticales en contracorriente en los que el aire precalentado insuflado combustiona coque a elevadas temperaturas para reducir el mineral, fundir la carga y obtener hierro líquido en forma de arrabio.

4. Desulfurización: Una vez transportado a la Acería, el arrabio se vacía a una cuchara o recipiente, donde se realiza la eliminación del azufre mediante la inyección de cal y magnesio. El azufre queda retenido en la escoria resultante y las emisiones son capturadas por un eficiente sistema limpiador de gases.

5. Acería de Convertidores al Oxígeno: En esta fase se refina el arrabio inyectando oxígeno de alta pureza, se ajusta el contenido de carbono y se agregan ferroaleaciones que aportan las características básicas de cada tipo de acero.

6. Colada Continua: Previo a ingresar a las máquinas de Colada Continua, se realiza el proceso de Ajuste Metalúrgico para obtener la temperatura deseada, limpiar de impurezas y ajustar la colabilidad del acero. Luego, a través de moldes de cobre y enfriamiento directo por agua, se solidifica y enfría, para obtener planchones y palanquillas, productos semiterminados que se procesan en la fase de laminación.

7. Laminación: A partir de planchones y palanquillas, se inicia el proceso final de laminación, del cual se obtiene una amplia gama de productos terminados, tanto planos como largos.

Extracción de Cobre (Cu)

Separación de Cu por medio de una solución:

Cu en pilas -> Planta de pilas -> SX (Reactivo orgánico, extrayente, diluyente) -> EW (Electrólisis con electrodos de baja intensidad; contiene un ánodo [solución] y un cátodo) -> Obtención de cátodo 99,99%

Electrolito: Sustancia que, en estado de solución o fundida, se disocia en iones, conduciendo la corriente eléctrica.

Biolixiviación

Presencia de organismos biológicos (bacterias). Corrige el azufre y sintetiza/oxida el hierro.

Propiedades del Acero

• Ductilidad: Capacidad de deformarse al sufrir esfuerzos de tracción sin llegar a la rotura.
• Dureza: Resistencia a la penetración de otro material.
• Resistencia: Capacidad de soportar esfuerzos de tracción al ser estirado.
• Maleabilidad: Capacidad para soportar la deformación sin romperse al ser sometido a un esfuerzo de compresión.
• Tenacidad: Representa la conjugación de dos propiedades: ductilidad y resistencia. Un material tenaz será aquel que posea una buena ductilidad y resistencia al mismo tiempo.

Elementos Aleantes y sus Efectos en el Acero

• Titanio (Ti): Desoxidante, mejora la resistencia del acero a altas temperaturas.
• Vanadio (V): Aumenta la resistencia a los impactos y a la fatiga.
• Silicio (Si): Se emplea como elemento desoxidante y actúa como endurecedor.
• Cobre (Cu): Impide la corrosión y tiene propiedades antibacterianas.