El documento describe brevemente la historia del descubrimiento y desarrollo del hierro y el acero. Explica que el hierro se producía originalmente calentando mineral de hierro y carbón, pero que luego se desarrollaron técnicas para producir acero mediante la adición controlada de carbono. También describe los procesos modernos de producción de acero en altos hornos y cómo se usa el acero en la actualidad.

1. historiaa
con exactitud la fecha en que se descubrió la técnica de fundir mineral de hierro para
producir un metal susceptible de ser utilizado. Los primeros utensilios de hierro
descubiertos por los arqueólogos en Egipto datan del año 3.000 a.C., y se sabe que antes
de esa época se empleaban adornos de hierro. Los griegos ya conocían hacia el 1.000
a.C. la técnica, de cierta complejidad, para endurecer armas de hierro mediante
tratamiento térmico.
Las aleaciones producidas por los primeros artesanos del hierro (y, de hecho, todas las
aleaciones de hierro fabricadas hasta el siglo XIV d.C.) se clasificarían en la actualidad
como hierro forjado. Para producir esas aleaciones se calentaba una masa de mineral de
hierro y carbón vegetal en un horno o forja con tiro forzado. Ese tratamiento reducía el
mineral a una masa esponjosa de hierro metálico llena de una escoria formada por
impurezas metálicas y cenizas de carbón vegetal. Esta esponja de hierro se retiraba
mientras permanecía incandescente y se golpeaba con pesados martillos para expulsar la
escoria y soldar y consolidar el hierro. El hierro producido en esas condiciones solía
contener un 3% de partículas de escoria y un 0,1% de otras impurezas. En ocasiones esta
técnica de fabricación producía accidentalmente auténtico acero en lugar de hierro forjado.
Los artesanos del hierro aprendieron a fabricar acero calentando hierro forjado y carbón
vegetal en recipientes de arcilla durante varios días, con lo que el hierro absorbía
suficiente carbono para convertirse en acero auténtico.
Después del siglo XIV se aumentó el tamaño de los hornos utilizados para la fundición y se
incrementó el tiro para forzar el paso de los gases de combustión por la carga o mezcla de
materias primas. En estos hornos de mayor tamaño el mineral de hierro de la parte
superior del horno se reducía a hierro metálico y a continuación absorbía más carbono
como resultado de los gases que lo atravesaban. El producto de estos hornos era el
llamado arrabio, una aleación que funde a una temperatura menor que el acero o el hierro
forjado. El arrabio se refinaba después para fabricar acero.
La producción moderna de acero emplea altos hornos que son modelos perfeccionados de
los usados antiguamente. El proceso de refinado del arrabio mediante chorros de aire se
debe al inventor británico Henry Bessemer, que en 1855 desarrolló el horno o convertidor
que lleva su nombre. Desde la década de 1960 funcionan varios mini hornos que emplean
electricidad para producir acero a partir de chatarra. Sin embargo, las grandes
instalaciones de altos hornos continúan siendo esenciales para producir acero a partir de
mineral de hierro.

2. OBTENCION
El acero se puede obtener a partir de dos materias primas fundamentales:
• el arrabio, obtenido a partir de mineral en instalaciones dotadas de alto horno (proceso
integral);
• las chatarras tanto férricas como inoxidables,
El tipo de materia prima condiciona el proceso de fabricación. En líneas generales, para
fabricar acero a partir de arrabio se utiliza el convertidor con oxígeno, mientras que
partiendo de chatarra como única materia prima se utiliza exclusivamente el horno de
arco eléctrico (proceso electro-siderúrgico). Los procesos en horno de arco eléctrico
pueden usar casi un 100% de chatarra metálica como primera materia [Steel Recycling
Institute; 2000], convirtiéndolo en un proceso más favorable desde un punto de vista
ecológico. Aun así, la media de las estadísticas actuales calcula que el 85% de las
materias primas utilizadas en los hornos de arco eléctrico son chatarra metálica [Wolf,
B.; et al; 2001].

3. Fabricación del arrabio (hierro de primera fundición).
El primer paso en la fabricación de cualquier hierro o acero es la producción del arrabio o hierro
de primera fundición, en el alto horno. Con aproximadamente 40m de altura, es un enorme
cascarón de acero recubierto con ladrillo resistente al calor. Una vez encendido, el alto horno
es de producción continua, hasta que necesite renovarse la capa de ladrillo, o hasta que
disminuya la demanda de arrabio.
El mineral de hierro, el coque y la piedra caliza se miden con todo cuidado y se transportan
hasta la parte superior del horno en una vagoneta de concha. Cada ingrediente se descarga
por separado en el horno a través del sistema de campana, formando capas de coque, piedra
caliza y mineral de hierro, en la parte superior del horno. Una corriente continua de aire
caliente,que proviene de las estufas cuyas temperaturas son de 650°C pasa por el tubo
atizador y las toberas para hacer que el coque arda vigorosamente.
La temperatura en el fondo del horno alcanza los 1650°C o más. El carbono del coque se
combina con el oxígeno del aire para formar monóxido de carbono, con lo que se elimina el
oxigeno que contiene el mineral de hierro y se libera el hierro metálico. Éste fundido, escurre
por la carga y se recoge en el fondo del horno.
El intenso calor funde también la piedra caliza, la cual se combina con las impurezas del
mineral y del coque para formar una nata llamada escoria. Ésta también se cuela hasta el
fondo de la carga y flota sobre al arrabio fundido.
Cada cuatro o cinco horas se sangra el horno y el hierro fundido, hasta 315 ton.
Fluye hacia una vagoneta para el metal fundido o de botella y se lleva a los hornos de
aceración. A veces el arrabio se moldea directamente en lingotes cortos que se utilizan en las
fundiciones para hacer piezas de hierro fundido.
La escoria se extrae a intervalos más frecuentes y se vierte en una vagoneta para escoria o
cazo de colada y finalmente se utiliza para fabricar aislamiento de lana mineral, bloques para
construcción y otros productos.

4. Tipos de acero.
Acero al bajo carbono.
Comúnmente llamado acero de máquina, contiene de .10% a .30% de carbono.
Este acero, que se forja, se suelda y se maquina con facilidad, se emplea para hacer cosas
como cadenas, remaches, pernos y tornillos, árboles o flechas, etc.
Acero de mediano carbono.
Contiene de .30% a .60% de carbono y se utiliza para forja pesada, ejes de vagones, rieles,
etc.
Acero al alto carbono.
Por lo común llamado acero de herramientas, contiene de .60% a 1.7% de carbono y puede
endurecerse y templarse. Los martillos, las barretas, etc., se hacen de acero con .75% de
carbono. Las herramientas de corte, como las brocas, machuelos, escariadores, etc., se
fabrican con acero que contiene de
.90% a 1.0% de carbono.
Aceros de aleación.
Son aquellos que tienen ciertos metales (como el cromo, el níquel, el tungsteno, el vanadio)
agregados para darles determinadas características nuevas.
Mediante la adición de diversas aleaciones, el acero puede hacerse resistente al herrumbre, la
corrosión, el calor, la abrasión, el choque y la fatiga.
Aceros de alta velocidad.
Contiene varias cantidades y combinaciones de tungsteno, cromo, vanadio, cobalto y
molibdeno. Las herramientas hechas con estos aceros se utilizan para maquinar materiales
duros a altas velocidades y para realizar cortes profundos.
Se notan las herramientas de corte de acero de alta velocidad por mantener una arista de corte
a temperaturas a las que la mayor parte de los aceros se rompería.
Aceros de alta resistencia y baja aleación.
Contiene un máximo de carbono de .28% y cantidades pequeñas de vanadio,
columbio, cobre y otros elementos de aleación. Tienen una resistencia más alta que la de los
aceros de mediano carbono y son menos caros que otros aceros de aleación. Estos aceros
desarrollan una película protectora al exponerse a la atmósfera y como consecuencia no
requieren pintarse.
Elementos químicos que se encuentran en el acero.
carbono manganeso fosforo silicio azufre
El acero es una aleación de hierro con una
pequeña cantidad de carbono (siempre menor
al 1,76%).
El acero se obtiene en el horno convertidor a
través de una operación que se
denomina afino, (bof)

5. ¿Que metemos en el
convertidor?:
a) Arrabio: Nada más sacarlo del
alto horno (antes de que se
enfríe) ya se mete en el
convertidor. Recordamos que el
arrabio tiene hierro, carbón e
impurezas.
b) Chatarra de hierro: Procedente
de coches, electrodomésticos,...
c) Fundente: Recordamos que es
carbonato cálcico y que lo
empleamos como detergente para
eliminar las impurezas.
d) Oxigeno: Se inyecta a presión en
el centro del convertidor a través de
tubo con forma de lanza, y con ello
conseguimos quemar parte del
carbón que no se había quemado en
el alto horno.
Argón , nitrógeno a presión
¿Que obtenemos del convertidor?:
a) Escorias: El fundente se pega a las impurezas y las
hace flotar formando la escoria.
b) Acero: En la parte inferior del convertidor quedará el
hierro y el carbón que no se ha quemado.
APLICACIONESSSS
Edificio moderno, construcción de viviendas
Los fabricantes de medios de transporte de mercancías (camiones) y los de maquinaria agrícola
actividades constructoras de índole ferroviario desde la construcción de infraestructuras viarias así como
la fabricación de todotipo de material rodante.
la industria fabricante de armamento, especialmente la dedicada a construir armamento pesado,
vehículos blindados y acorazados.
grandes astilleros constructores de barcosespecialmente petroleros, y gasistas u otros buques cisternas.

6. fabricantes de automóviles porque muchos de sus componentes significativos son de acero.
A modo de ejemplo cabe citar los siguientes componentes del automóvil que son de acero:
cigüeñal, bielas, piñones, ejes de transmisión de caja de velocidades y brazos de articulación de
la dirección.
puertas y carrocería
acero laminado son los perfiles que conforman el bastidor.
los muelles que incorporan como por ejemplo; muelles de válvulas, de asientos, de
prensa embrague, deamortiguadores, etc.
rodamientos que montan los automóviles.
las llantas de las ruedas, excepto las de alta gama que son de aleaciones de aluminio.
los tornillos y tuercas.

9. En ese sentido, el acero ofrece varias ventajas sobre otros materiales para la construcción, en
principio por una mayor relación de resistencia y rigidez por unidad de volumen; además de
ser un material homogéneo y que mantiene uniformidad de las propiedades mecánicas y
físicas en el transcurso del tiempo.
Tiene además la ventaja de manejabilidad de los componentes estructurales en taller y campo,
facilidad de transporte, así como ligereza, ductilidad, resistencia a la fatiga y gran capacidad de
absorción de energía.
En el aspecto económico, por su menor peso, se obtiene un ahorro en la cimentación y por su
alta relación resistencia/peso se usa de manera intensiva en edificios altos y estructuras de
grandes claros.