Antecedentes de la gran siderurgia vasca (1840-1880) (II)

EL MÉTODO INGLÉS Y EL CONTINENTAL

Los cambios tecnológicos y las innovaciones más importantes en el proceso productivo se produjeron en Inglaterra y tendrán su base, sobre todo, en la aparición de una nueva fuente de energía, el carbón mineral, utilizado tanto para la primera fusión, en altos hornos, como para el segundo proceso, el de afino, en los hornos de pudelado.

La solución inglesa a la obtención de acero unía, por tanto, el uso del nuevo combustible a la trilogía mecánica de hornos altos, puddler y trenes de laminación, consiguiendo una reducción de costes y precios finales, tanto del hierro dulce como del acero, que la convirtieron en el paradigma de referencia ineludible para medir el nivel de renovación técnica de cualquier siderurgia hasta la aparición de los convertidores de acero en la segunda mitad del siglo XIX.

El proceso para llegar hasta allí fue largo, no obstante. Hacia 1750 se dieron los primeros pasos con el uso del carbón mineral -coque- pero no sería hasta 1784 cuando Henry Cort (Lancaster 1740-Londres 1800) consiguiese fabricar por primera vez hierro de buena calidad utilizando hulla como combustible y empleando para el afino del colado un horno de reverbero (puddler u horno de pudelar) que, a pesar de los problemas iniciales que

planteó, permitía obtener ya para finales del siglo XVIII, 50.000 toneladas de hierro pudelado anuales. Para principios del siglo XIX se consideraba aceptable un rendimiento por horno de 1.500 kg diarios de hierro, aumentando notablemente a partir de 1835 gracias a las mejoras técnicas, lo que incrementó la producción de hierro en todo el mundo. Sin embargo, a pesar del éxito, y a excepción de Bélgica, el desarrollo de la industria siderúrgica continental siguió otros rumbos.

Allí no se volcaron en el carbón mineral como en Inglaterra sino que mejoraron las instalaciones tradicionales para reducir el consumo del carbón vegetal, punto clave en la diferenciación de costes con la nueva tecnología británica.

A diferencia de los ingleses, los países del Continente aprendieron primero las técnicas del pudelado y laminado pero manteniendo el uso del carbón vegetal en sus fundiciones. En otros casos obviaron directamente la fundición e importaron como materia prima el lingote inglés o belga para luego afinarlo en sus propias industrias nacionales.

La producción de hierro requería primero llevar a cabo la fundición y luego realizar las labores de afino pero el coste de renovación de las técnicas utilizadas en esta segunda fase era inferior a las de la de fundición lo que determinó que muchos países europeos mantuviesen el uso del carbón vegetal en la primera fase, dando preferencia a innovar en el afino, cuyas mejoras ya estaban bastante generalizadas en el continente para los años veinte del siglo XIX.

Por ello, el triunfo definitivo del combustible mineral en todo el proceso productivo no se alcanzaría en el conjunto del continente hasta los años sesenta o setenta del siglo, justo cuando los convertidores Bessemer empezaron a generalizarse, dando paso a un nuevo ciclo tecnológico y una nueva era siderúrgica, la “Era del acero”.

EL PUDELAJE. HORNOS Y HOMBRES

El funcionamiento del horno de pudelaje: El “puddler” era un tipo de horno donde se separaba la cámara que alojaba el combustible de la cámara en la que se colocaba la carga metálica, estando por lo tanto el carbón y el metal completamente separados. En este horno, el afino de la fundición se realizaba por la acción de escorias oxidadas y de la llama oxidante del horno.

El horno se componía de tres partes: el hogar, la cámara del horno y la chimenea. En el hogar, donde se quemaba el combustible, existía una parrilla a través de la cual entraba el aire y escapaban las cenizas que se producían. Hogar y cámara estaban cubiertos por una misma bóveda que bajaba progresivamente con objeto de que las llamas lamieran la superficie del baño y la temperatura fuera lo más uniforme posible en todos los puntos del horno. En los costados de la cámara del horno se abrían una o dos puertas que servían para la carga de la fundición y para el trabajo con barras de las zamarras (bolas) pastosas de hierro que se obtenían.

La solera del horno estaba constituida por placas de fundición refrigeradas con aire o agua por su parte inferior y sobre ellas se cargaban las escorias oxidadas que constituían la verdadera solera del horno y que intervenían activamente en la oxidación o afino de la fundición.

El desarrollo del método de pudelaje: En los primeros años de utilización de este procedimiento se presentaron diversas dificultades, principalmente por la excesiva duración del proceso ya que la descarburación y el afino de la fundición era lento.

Con las aportaciones de Samuel Baldwin Rogers en 1818 y, sobre todo, con las modificaciones que, a principios de los años treinta, introdujo Joseph Hall en el procedimiento de Cort, ahorrando trabajo y reduciendo el gasto de colado, las mejoras en rendimiento y productividad de los hornos de pudelar mejoraron sensiblemente aunque los esfuerzos por mecanizarlo no tuvieron éxito. También se realizaron escasos avances en el laminado y martillado.

A pesar de ello, no se pudo prescindir del hierro dulce obtenido mediante el horno puddler hasta la difusión de los procedimientos Bessemer (1855) y Martin-Siemens (1865). Sólo el acero conseguirá arrinconar al hierro dulce.

El acero, de hecho, reunía las cualidades del hierro colado en cuanto a dureza y las del hierro dulce respecto a ductilidad. Se diferenciaba de éstos sólo en su contenido de carbono pues si en el hierro dulce era menos del 0,1% y en el colado entre el 2,5 y el 4%, en el acero era del 0,1 al 2%. Su dureza le hacía indispensable para la elaboración de objetos cortantes y sujetos a un intenso desgaste pero su alto coste limitaba enormemente su utilización.

El acero era conocido antes de la Revolución Industrial, obteniéndose mediante el sistema de carburación del hierro dulce, es decir, con un sistema de cementación «sumergiéndolo a alta temperatura en un baño sólido de materia carbonífera». Era un método que daba un acero de baja calidad lo que impidió su proliferación.

Pero existía otro método por medio de la descarburación del colado que sólo se pudo empezar a utilizar en el siglo XIX a partir de la aparición del horno de pudelaje. Era un sistema que detenía, de forma empírica, el proceso de oxidación poco antes de que el colado se convirtiera en hierro dulce pero, al igual que ocurría con el método anterior, también daba un acero de calidad irregular y sobre todo caro, de ahí que su uso fuese también limitado, no siendo la producción principal de los hornos de pudela-

je que se volcaron, en consecuencia, en la elaboración de hierro.

En definitiva, el proceso del pudelaje acabó triunfando a partir de los primeros 60 años del siglo XIX pero volcado en la fabricación de hierro. Desplazó a los hornos bajos de afino que fueron desapareciendo y se instaló en muchas de las antiguas ferrerías que

se convirtieron en verdaderas fábricas siderúrgicas.

La fabricación del hierro comenzó entonces a adquirir un carácter verdaderamente industrial y, aunque iría perdiendo peso con el paso de los años, el pudelaje consiguió mantenerse en la industria siderúrgica europea durante más de cien años, siendo el procedimiento más importante para la fabricación del hierro dulce y acero durante muchos años. Finalmente, comenzó a ser desplazado con la aparición del convertidor Bessemer en el año 1855 y por los Hornos Siemens desde 1865.

En los primeros años del siglo XX, los hornos de pudelar llegaron a desaparecer casi por completo aunque en el País Vasco todavía funcionaron dos en Araya (Alava) hasta 1960.

Los talleres de pudelaje.

Los métodos de trabajo y producción: Los talleres de pudelar estaban constituidos casi siempre por uno, dos o más pequeños hornos altos que producían el lingote de hierro necesario para alimentar a varios hornos de pudelar. Con frecuencia se construyeron hornos con dos cámaras de pudelar, las cuales eran simétricas respecto a un eje que era paralelo al recorrido de los humos en los hornos. Las instalaciones complementarias de estos hornos consistían en martillos para forjar las zamarras y expulsar las escorias, más

otros para preparar las palanquillas para la laminación. También podían existir uno o varios trenes de laminación para transformar las palanquillas en barras.

Dos operarios atendían el horno, el pudelador y un ayudante, este último encargado de preparar el fondo de la cámara de fundición, por lo general con los terrones de escoria que se distribuían sobre la solera.

Se utilizaron dos métodos de trabajo: el pudelado seco y el húmedo. En ambos casos, a través del horno pudler, se buscaba oxidar las impurezas del arrabio, principalmente el carbono, dejando un hierro afinado, conteniendo escorias, para su posterior prensado o laminación.

La diferencia entre los dos métodos estribaba en el agente oxidante. En el método seco, la solera estaba revestida de arena, siendo el único agente oxidante el aire atmosférico aportado por las llamas. En el método húmedo, la solera se revestía con materiales ricos en oxígeno, escorias y cascarilla. Esta presencia de oxígeno provocaba una reacción violenta de oxidación en algunos momentos, con llamas de monóxido de carbono sobre

la superficie del baño.

El ciclo completo de operaciones para conseguir una colada en el horno de pudelar llevaba unas dos horas. Se iniciaba recubriendo a paladas toda la solera del horno con el material rico en oxígeno antes citado. Se continuaba introduciendo algunos trozos de hierro ya pudelado, para formar una bola, y se cargaba con el arrabio sólido, unos 250 kg, con la temperatura al máximo posible. La carga se fundía aproximadamente en 30 minutos y comenzaba su reacción, bajándose el tiro para evitar el quemado del hierro.

Conforme se oxidaba la carga, bajaba el contenido en carbono y aumentaba la temperatura de fusión de aquélla. Consecuentemente el aporte térmico debía aumentarse y, cuando las llamas de la oxidación tendían a extinguirse, era señal de que el proceso se acababa. En este momento el operador, mediante una barra, dividía el hierro esponjoso en tres o cuatro piezas, procediendo a su extracción para después prensarlo o laminarlo.

El pudelador: obrero o artesano

En el siglo XIX el pudelaje era considerado como uno de los trabajos más penosos. El pudelador necesitaba desarrollar gran fuerza muscular, al mismo tiempo que estaba expuesto a una temperatura que excedía en muchos casos el doble de la ordinaria del cuerpo humano. Eran operarios bien retribuidos pero que raramente llegaban a la vejez.

Debido a que el proceso de pudelado fue utilizado tanto en forjas y ferrerías tradicionales como en los trenes de laminación operados industrialmente, el pudelado era en gran medida un proceso de transición entre la artesanía y la industria, pudiendo integrarse en cualquiera de estas áreas.

De hecho, la tarea del pudelador no estaba influenciada por el tamaño de la fábrica ni por su grado de industrialización, siendo la habilidad con la que realizaba sus numerosas tareas manuales de tal importancia para el resultado final que muchos autores han destacado el “aspecto artesanal” del proceso. Difícilmente se puede hablar de una comprensión tecnológica del proceso, basado en un conocimiento suficientemente profundo de los procesos químicos naturales, sino que se centraba sobre todo en el conocimiento adquirido durante años. Para el desempeño de sus tareas, el pudelador necesitaba del ensayo-error y se basaba en el valor de su experiencia práctica. Estas habilidades eran protegidas como secretos comerciales.

En Gran Bretaña se prohibió hasta 1824 la emigración de trabajadores calificados británicos, en un intento de mantener sus conocimientos fuera del alcance de otros, y en Francia algunos pudeladores se negaron a cumplir con su obligación de formar aprendices porque no querían divulgar sus secretos. Pero ninguna barrera pudo impedir la propagación del conocimiento de un país a otro y algunos empresarios, aunque era un delito punible con prisión, lograron contratar pudeladores ingleses caso del director de la fundición de Cockerill (Bélgica), quien reclutó personalmente a varios pudeladores británicos.

Julio Verne describió magníficamente su trabajo en su obra de 1879, “Los quinientos millones de la Bégun”.

“A uno y otro lado de aquella ancha sala, dos hileras de enormes columnas cilíndricas, tan grandes, en diámetro y en altura, como las de San Pedro de Roma, se elevaban desde el suelo hasta la bóveda de vidrio que traspasaban de parte a parle. Eran las chimeneas de otros tantos hornos de pudelar, construidos de mampostería en su base. Había cincuenta en cada hilera.

En una de las extremidades, unas locomotoras conducían en todo instante convoyes repletos de lingotes de fundición que iban a alimentar los hornos. En la otra extremidad, unos trenes de vagones vacíos recibían y se llevaban la fundición transformada en acero.

La operación del pudelado tiene por objeto efectuar esa metamorfosis. Unos equipos de cíclopes semidesnudos, armados de largos ganchos de hierro, se dedicaban a ella con actividad.

Los lingotes de fundición, arrojados a un horno recubierto por una capa de escorias, eran sometidos a una temperatura elevada. Para obtener el hierro, se comenzaba por batir

la fundición hasta que se hiciera pastosa. Para obtener el acero—ese carburo de hierro, tan semejante a su congénere y, sin embargo, tan distinto por sus propiedades—, se esperaba a que la fundición estuviese fluida, y se tenía cuidado de mantener los hornos a mayor temperatura. El pudelador entonces, con el extremo de su gancho, amasaba y batía en todos sentidos la masa metálica; la volvía y revolvía en medio de la llama. Luego, en el momento preciso en que alcanzaba un cierto grado de resistencia, debido a su mezcla con las escorias, la dividía en cuatro bolas o «lupias» esponjosas, que iba entregando, una por una, a los martilladores.

En el centro mismo del halle se llevaba a efecto la operación. En frente de cada horno, y correspondiendo con él, un martillo pilón puesto en movimiento por el vapor de una caldera vertical emplazada en la misma chimenea, estaba a cargo de un obrero forjador. Provisto de botas y manguitos de palastro, protegido por un grueso delantal de cuero

y enmascarado con una tela metálica, este coracero de la industria cogía con las puntas de sus largas tenazas la lupia incandescente y la sometía al martillo. Vapuleada así bajo

el peso de aquella enorme maza, eliminaba de ella, como de una esponja, todas las materias impuras de que estaba impregnada, en medio de un diluvio de chispas y ascuas.

El coracero la devolvía a los ayudadores para que fuera introducida de nuevo en el horno, y, otra vez encendida, volver a golpearla.

En la inmensidad de aquella monstruosa forja, se apreciaba un incesante movimiento, un sin fin de correas, una cascada de sordos golpes acompañados por un resoplido continuo, una profusión de fuegos artificiales, un vuelo constante de rojas lentejuelas y los deslumbrantes resplandores de los hornos calentados al rojo. En medio de aquellos rugidos y de aquellas iras de la materia dominada, el hombre parecía casi un niño.

¡Rudos muchachos, no obstante, aquellos pudeladores! ¡Amasar casi con los brazos, envueltos por una temperatura tórrida, una masa metálica de doscientos kilogramos, permanecer varias horas con la mirada fija en aquel hierro incandescente que cegaba, constituía un régimen terrible que estropea a un hombre en diez años!”

Miguel Ángel Martínez Vítores

José Eugenio Villar Ibáñez