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Altos Hornos y Acerí­a Compacta (Textos)

Altos Hornos y Acerí­a Compacta (Textos)

alto_horno_antiguo_sestao-copia2El horno alto es una construcción de gran altura y que en su interior contiene gran cantidad de material, mineral, cok, caliza y, además, como luego se dirá, aire a cierta presión. Para mantener este enorme peso, el horno está hecho de fuertes chapas soldadas que constituyen su armazón principal y está rodeado de todo un conjunto de pasarelas circulares y escaleras de acceso a cualquiera de sus partes.

Teniendo en cuenta la elevada temperatura que se produce desde su zona media hasta la parte inferior en que está el hierro lí­quido, todo el citado armazón tiene que estar protegido. Elio se consigue mediante una muy gruesa capa de material refractario con que se reviste toda la chapa por su interior. Pudiera decirse que el horno alto es un horno de material refractario que está sujeto con una gruesa protección de chapa de acero.

La continua marcha del horno, es decir, la continua presencia de elevadas temperaturas en su interior, harí­a que progresivamente el material refractario, en contacto con esas elevadas temperaturas, se fuese calentando y, por tanto, siendo menos resistente el soporte y también Ia abrasión a que está sometido por el continuo deslizamiento de Ias cargas que se introducen. Para evitar este calentamiento se instala todo un sistema de refrigeración que va eliminando el calor de la masa de refractario. Para ello se introducen en la masa del citado refractario multitud de cajas metálicas, consiguiendo de esta forma que salga el calor del refractario que rodea a la caja y así­ se consigue mantener una temperatura dentro de un lí­mite aceptable.

No obstante, la parte inferior del horno en que está contenido el arrabio a más de 1.400°C, no puede ser refrigerada en la parte inmediata al citado arrabio, ya que de enfriarse lo solidificarí­a y no podrí­a ser extraí­do continuamente. Por ello, en esas partes el horno está constituido por materiales refractarios que pueden durar toda la campaña que dura un horno alto. Esta inmensa cuba que es el horno alto cuenta, además, y formando casi parte de ella, con una gran tuberí­a por la que (lega el aire caliente que ha de entrar por Ias toberas. Esta tuberí­a, de chapa de acero, que ha de conducir el aire en cantidades muy grandes y a muy elevada temperatura, se deformarí­a y quemarla si no estuviese también protegida por una capa interior de material refractario.

De esta tuberí­a que circunda el horno salen otras menores, que van a introducirse dentro del horno para aportar el aire necesario. Esta parte de tuberí­a termina en unas toberas huecas por Ias que circula el agua a gran velocidad para mantener el metal a una temperatura lo más baja posible y de forma que no se funda ni se queme. Este material es normalmente cobre para que, por su gran capacidad para conducir el calor, pueda eliminarlo con más facilidad, ya que esta zona en que entra el aire caliente y en que se produce la combustión del cok es la de más temperatura.

Otro dispositivo importante de esta construcción es la zona de carga o tragante del horno. Un plano inclinado, generalmente, es el medio empleado para subir a la zona del tragante los recipientes conteniendo el mineral, cok o caliza, recipientes que una vez arriba son volcados para vaciar la carga. Esta carga cae a una zona en que hay un doble cierre de forma cónica que permite que no se quede el horno abierto en ningún momento. Para ello, el cierre inferior se ajusta cuando se abre el superior y, así­, en el espacio libre cae la carga. Una vez recibida esta, el cierre superior se ajusta y queda el horno cerrado. En este momento, al abrirse el cierre inferior, la carga cae ya al interior del horno. Un dispositivo hace que esta caí­da no sea siempre en el mismo sitio, sino que va girando de forma que el mineral, cok y caliza vayan distribuyéndose de una forma ya prevista y de importancia extraordinaria para Ia buena marcha del horno.

Finalmente completa la construcción un conjunto de salidas de gases o tuberí­as que parten de la parte alta del horno y se reúnen en una sola que desciende a un colector general, que (leva el gas a Ias instalaciones preparadas para su aprovechamiento. Una parte de éste es el calentamiento de Ias estufas, como se indica más adelante, y otra a la red general de la fábrica. Como es evidente, otras muchas instalaciones son precisas y en cuyo detalle no podemos entrar”.

“Los altos hornos” (F. Tombelle).

 

Fue un proceso de fabricación que ideó Bessemer, quien no era realmente un experto acerista, sino un hombre ingenioso ocupado en balí­stica, que en Francia -aunque él viví­a en Inglaterra conoció, por los artilleros de Napoleón III, la necesidad de obtener en grandes cantidades un acero muy resistente para fabricar cañones. Y suya fue la idea de soplar el arrabio con aire. Y, pese al temor de algunos que creí­an que el arrabio se enfriarí­a y se solidificarí­a, la realidad fue que la oxidación o combustión del silicio del arrabio y del carbono del mismo aportaba tal cantidad de calor, que la temperatura final era mucho más alta que al principio, y eliminando el carbono y el silicio ya tení­a el acero.

Y es que el acero es una aleación fundamentalmente de hierro y carbono, pero éste en menor cantidad que en el arrabio; no debe, salvo casos especiales, sobrepasar el 1,9 %, por definición, aunque la mayor parte del acero producido en la realidad tiene un carbono inferior a 0,5 %. Y a esto Ilegó Bessemer soplando el arrabio simplemente con aire que hací­a atravesar la masa de lí­quido contenido en el convertidor, puesto que convertí­a el arrabio en acero.

Pero era un proceso oxidante y ácido, apto para arrabios de un contenido alto relativamente en silicio, y que formaba una escoria siliciosa que no eliminaba el fósforo ni el azufre, elementos éstos que en ciertas proporciones son venenos para el acero, sobre todo para ciertas aplicaciones.

Durante muchos anos, el acero fue unido mediante remaches en la construcción de puentes, armaduras y barcos, etc.; pero en las últimas décadas, el proceso de unión por soldadura fue ganando terreno al ser más rápido, más barato y dar más posibilidades a la construcción. Pero ello también exigí­a una calidad más alta en el acero. Este es prácticamente fundido en el borde que se suelda y terminada Ia «pasada» de soldadura se solidifica. Las tensiones que se producen son muy fuertes y pueden dar lugar a grietas internas, que al ir progresando den lugar a roturas. Es necesario que el acero a soldar esté a prueba de estas eventualidades; y una de las condiciones es que esté tanto más bajo en impurezas y tanto más limpio cuanto más grande sea la dificultad de Ia soldadura y Ia responsabilidad de ésta.

“El convertidor Bessemer”

 

En el año 1952, en Linz (Austria), se hací­a la primera colada industrial con un nuevo proceso de fabricación de acero. El arrabio se soplaba con oxigeno puro en vez de hacerlo con aire; y con mucha menor cantidad de silicio en el arrabio se tení­an temperaturas altí­simas que permití­an al mismo tiempo fundir una considerable cantidad de chatarra. Y se hací­a una adición de cal para formar una escoria que era capaz de reducir al mí­nimo el fósforo. Este proceso fue ganando adeptos, vistos los resultados económicos que se tení­an y la calidad alcanzada y en pocos anos todas las especificaciones aceptaron este sistema de fabricación.

Un elemento que endurece el acero (y en muchas ocasiones no interesa esa dureza) es un gas, el nitrógeno; y en el acero Bessemer, soplado con aire, éste lo contiene en sus cuatro quintas partes. En el acero llamado L. D., que es soplado al oxí­geno, no se introduce nitrógeno y el acero tiene, en este caso, menos de un séptimo de lo que tení­a. Esto en todos los aceros que iban a ser trabajados en frí­o, es decir, carrocerí­as de automóviles, electrodomésticos, etc., que son obtenidos por embutición sin calentar el material, es un factor muy importante y también lo es a efectos de sol­dabilidad.

Este acero L. D. (iniciales de Linzer Duserverfharen) que, como he indicado, se inició en la ciudad austriaca de Linz en 1952 y que unos meses después, en 1953, funcionaba en Donawitz, también ciudad austrí­aca, empezaba a producir coladas en nuestra zona industrial, sólo once anos después, en 1963, estando así­ entre las primeras instalaciones que se desarrollaban. Este proceso L. D. estaba llamado a crecer extraordinariamente, pasando a ser el que da mayor porcentaje de fabricación.

El arrabio obtenido en los hornos altos es recogido en unas cucharas, algunas de gran capacidad, llamadas torpedos por su forma, con una posi­bilidad de transporte de más de 250 toneladas, y es conducido a la acerí­a. Como el ritmo de extracción del arrabio del horno alto, o sangrí­a, no es el mismo que el de operaciones de producción de acero, o colada, del L. D., es preciso un depósito regulador, donde se vierta el arrabio que no puede ir directamente al convertidor para que vaya almacenándose y a su vez sea capaz de alimentar al citado convertidor cuando no (lega en ese momento preciso el arrabio del horno alto. Estos depósitos reguladores, de gran capacidad (1.000 ó más toneladas), reciben las coladas de los distintos hornos altos y los mezclan, permitiendo, por lo menos en parte, que la salida de arrabio hacia el convertidor antes citado sea más homogénea y conserve su temperatura”.

La acerí­a L. D

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Actualizado el 2 de marzo de 2018

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