9

Fes una descripció d'un procés siderúrgic

Hi han dues parts principals en el procés siderúrgic: Obtenció del ferro colat (alt forn) i Obtenció de l’acer.

1. Obtenció del ferro colat (alt forn)

L’alt forn està format per una estructura d’acer recoberta interiorment per material ceràmic refractari. Té forma de dos troncs de con units per la part més ampla, amb uns 30 m de diàmetre màxim. Per la part superior s’introdueixen les matèries primeres i s’extreuen els gasos. Per la part interior s’introdueix aire calent a pressió, que fa possible la combustió del carbó, i es recullen el ferro colat i les escòries.

Les matèries primeres que intervenen en l’alt forn són el mineral de ferro concentrat, el carbó de coc i la pedra calcària.

• Mineral de ferro: aporta el ferro oxidat que, un cop reduït, obtindrem en forma de ferro colat. L’oxigen del mineral es combinarà amb el carboni i sortirà per la part superior del forn en forma de diòxid de carboni gasós. El mineral també aporta impureses formades per sílice, que obtindrem separades del ferro en forma d’escòria.
• Carbó de coc: el carbó vegetal no té prou poder calorífic per aconseguir les altes temperatures necessàries per obtenir ferro líquid. Per aquest motiu s’utilitza el carbó de coc obtingut a partir de la destil·lació de l’hulla. El carbó de coc actua com a combustible per obtenir elevades temperatures i aporta el carboni necessari per a la reducció del ferro.
• Pedra calcària: es combina amb el silici del mineral i forma el compost CaSi03, que és el principal compost de l’escòria. Aquest compost sura damunt del ferro fos perquè té una densitat inferior. L’escòria extreta de l’alt forn té un aprofitament posterior en la fabricació de ciment, de formigó i d’aïllaments tèrmics en la indústria de l’edificació.

2. Obtenció de l’acer

Per obtenir acer cal descarburar el ferro colat que prové de l’alt forn. La descarburació consisteix a reduir el contingut de carboni.

Per obtenir acer a partir de ferro colat hi ha dues instal·lacions diferents: convertidor i forns.

Als convertidors no hi ha combustió ni escalfament extern, i, per tant, cal introduir el ferro colat en fase líquida. En canvi, en els forns hi ha una aportació externa de calor, ja sigui per la combustió d’un gas, o bé per la producció d’un d’un arc voltaic.

El convertidor d’oxigen: és un recipient d'acer de forma cilíndrica i de tronc cònic a la part superior, amb un revestiment interior de ceràmica refractària i obert amb una boca de càrrega per la part superior.

El forn elèctric: consisteix en un recipient d’acer refrigerat externament per un circuit d’aiguat i recobert internament per escarramica refractària. Aquest recipient es tanca amb una coberta que disposa de tres electròdes de grafit als quals els és aplicat un fort corrent elèctric.