Metalurgia del Hierro y Acero: Procesos de Siderurgia y Reciclaje de Polímeros

Siderurgia: Fundamentos y Proceso Metalúrgico del Hierro

La Siderurgia es la metalurgia del hierro que consiste en la transformación de la materia prima del mineral de hierro en acero.

Materias Primas Esenciales

La materia prima está compuesta por:

• Hierro
• Oxígeno
• Impurezas (como azufre, sílice y fósforo)

Componentes Auxiliares del Proceso

Coque

Sirve como combustible al quemarse rápidamente, lo cual funde el material. Genera los gases necesarios para desprender el oxígeno del mineral y proporciona el carbono que se requiere para la fabricación del acero.

Piedra Caliza (Fundente)

Purifica el hierro y actúa como fundente, absorbiendo el azufre, fósforo e impurezas. Esto provoca que la escoria flote sobre el hierro líquido.

Aire

Esencial para la combustión en el alto horno.

Proceso de Obtención del Acero

1. Obtención del Mineral de Hierro

   Consiste en separar la mena (el mineral de hierro útil) de la ganga (la parte que se desprecia). Se lleva a cabo por trituración y, posteriormente, por separación magnética.

2. Obtención del Coque

   Se obtiene a partir de hulla grasa con menos del 1% de azufre y menos del 8% de ceniza. Consiste en la introducción de carbón en un horno de batería y dejarlo calentando o quemando durante un tiempo de 10 a 24 horas.

3. Preparación de Fundentes

   La piedra caliza hace que se produzca la escoria fluidificada y que esta flote sobre el hierro líquido.

4. Obtención del Arrabio

   Se realiza en un alto horno (horno vertical que se ensancha en un vientre). Este produce el arrabio líquido de composición constante. Se cargan las tres materias primas y, por medio de toberas, se inyecta aire a 1150 °C. El oxígeno y el coque producen el calor necesario para que el mineral de hierro se funda.

5. Colada del Acero

   Proceso para producir acero sólido.

   Colada Convencional

   Se vierte el acero en moldes o preformas, o se cuela sobre moldes prismáticos llamados lingoteras para su posterior laminación.

   Colada Continua

   El acero es vertido en lingoteras, donde fluye por gravedad. A medida que desciende, se solidifica y toma la forma del molde. Luego, las piezas son enderezadas por rodillos, pulverizadas con agua para solidificar y, por último, se cortan con oxicorte.

6. Laminación del Acero

   Laminación en Caliente

   Los productos de la colada pasan por rodillos que reducen la sección y los conforman a las dimensiones determinadas. Las barras se aplanan y ensanchan progresivamente.

   Laminación en Frío

   (Proceso complementario, generalmente utilizado para acabados superficiales y mayor precisión dimensional).

Reciclaje de Materiales Poliméricos

El reciclaje es un proceso mediante el cual se recupera la materia prima de un producto ya elaborado.

Todos los productos plásticos contienen un triángulo elaborado con flechas (Símbolo de Möbius) que indica que el material es reciclable, además de un número que especifica el tipo de material.

Materiales Plásticos Comunes (Códigos RIC)

• PET (Tereftalato de polietileno)
• PEAD (Polietileno de alta densidad)
• PEBD (Polietileno de baja densidad)
• PVC (Policloruro de vinilo)
• PP (Polipropileno)
• PS (Poliestireno)

Tipos de Reciclaje

Reciclaje Mecánico

El objeto se lava, se muele, se mezcla con otros materiales y se le da forma. Este método se utiliza principalmente para PEAD, PP, PET y PS.

Reciclaje Químico

Se lava el material, se comprime, se muele y se mezcla con químicos hasta formar de nuevo el polímero inicial, al cual se le da forma.

Reciclaje Energético

El material se quema como combustible para generar energía.