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Magnetita

Magnetita

General Categoría Mineral Fórmula química Fe3O4 Propiedades físicas Color Negro Raya Negra Lustre Metálico Sistema cristalino Regular Exfoliación Imperfecta Fractura Concoidea Dureza 5,5 - 6 Densidad 5,2 (Densidad relativa) La magnetita es un mineral de hierro constituido por óxido ferroso-diférrico (Fe3O4) que debe su nombre de la ciudad griega de Magnesia. Su fuerte magnetismo a un fenómeno de ferrimagnetismo: los momentos magnéticos de los distintos cationes de hierro del sistema se encuentran fuertemente acoplados, por interacciones antiferromagnéticas, pero de forma que en cada celda unidad resulta un momento magnético no compensado. La suma de estos momentos magnéticos no compensados, fuertemente acoplados entre sí, es la responsable de que la magnetita sea un imán. Propiedades Es característico que este material tenga propiedades magnéticas en su estado puro. Historia Sus propiedades magnéticas las reconocieron los chinos en el Siglo XI a. C. El naturalista Plinio el Viejo habló de su existencia al sugerir que el nombre se deriva de Magnes, un pastor cuyos zapatos con clavos de hierro se fijaron en piedras que contenían dicho mineral. Durante, al menos 3 milenios, los humanos han usado cristales magnéticos de magnetita

a

manera

de

brújulas

para

orientarse.

Se presenta en masas granuladas, granos sueltos o arenas de color pardo oscuro. También puede estar en forma de cristales octaédricos. Yacimientos Es frecuente en ambientes de tipo diverso. Se encuentra con abundancia en Kiruna, Suecia. Aplicaciones Como mineral: junto con la hematita es una de las menas más importantes, al contener un 72% de hierro (es el mineral con más contenido en hierro). En seres vivos: la magnetita es usada por diferentes animales para orientarse en el campo magnético de la tierra. Entre ellas las abejas y los moluscos. Las palomas tienen en el pico pequeños granos de magnetita que determinan la dirección del campo magnético y les permiten orientarse. También pequeñas bacterias tienen cristales de magentita de 40 hasta 100 nm en su interior, rodeadas de una membrana dispuestas de modo que forman una especie de brújula y permiten a las bacterias nadar siguiendo líneas del campo magnético. Como material de construcción: se usa como añadido natural de alta densidad (4,65 hasta 4,80 kg/l) en hormigones, especialmente para protección radiológica. En calderas industriales: la magnetita es un compuesto muy estable a altas temperaturas, aunque a temperaturas bajas o en presencia de aire húmedo a temperatura ambiente se oxide lentamente y forme óxido férrico. Esta estabilidad de la magnetita a altas temperaturas hace que sea un buen protector del interior de los tubos de la caldera. Es por ello que se hacen tratamientos químicos en las calderas industriales que persiguen formar en el interior de los tubos capas continuas de magnetita.

Hematita

Hematita

General Categoría

Mineral

Fórmula química

Fe2O3

Propiedades físicas Color

Varía desde pardusco, rojo sangre, rojo brillante y rojo pardusco a gris acero y negro hierro

Raya

Marrón, roja pardusca

Lustre

De metálico a mate

Transparencia

Opaco

Sistema cristalino

Romboédrico prismáticos.

Hábito cristalino

Masivo

Exfoliación

Ninguna

Fractura

Desigual a nsubconcoidea

Dureza

5 a 6 en la escala de Mohs

Peso específico

5,26

o

tabular.

Ocasionalmente

piramidales

o

Variedades principales Ocres rojos

mezcla de hematita y arcilla.

Hematita parda o limonita

son óxidos de hierro hidratados entre cuyas variedades figura la goethita, la lepidocrocita, etcétera.

La hematita, hematites u oligisto es un mineral compuesto de óxido férrico (Fe2O3) y constituye una importante mena de hierro ya que en estado puro contiene el 70% de este metal. Propiedades especiales: mineral industrial, pigmento, extracción de hierro, agente para pulidos. Hematita especular Presenta un color gris de brillo metálico a terroso, como pequeños espejos, de ahí su nombre “especular”. Hematita terrosa Esta se encuentra en un color rojizo, además de tener la característica de que mancha la piel al tocarla, se observaron contenidos de otros minerales dentro de la hematita terrosa, eran cristales blancos y transparentes, probablemente son minerales de Zinc, tales como la hemimorfita o calamina y smithsonita que son carbonatos de zinc que podríamos identificar al atacarla con HCl. Al atacar la una muestra de la hematita terrosa con HCl, observamos que la hematita es ligeramente soluble en el ácido, obteniéndose una coloración amarilla. La hematita tiene un color de raya roja, y se vuelve fuertemente magnético cuando es calentado en flama reductora. Formación Hidrotermal y de reemplazamiento. También se forma en rocas ígneas como mineral accesorio. Identificación Puede

volverse

magnético

al

calentarse.

Arrabio Saltar a navegación, búsqueda Se denomina arrabio al material fundido que se obtiene en el alto horno mediante reducción del mineral de hierro. Se utiliza como materia prima en la obtención del acero en los altos hornos. Los materiales básicos empleados para fabricar arrabio son mineral de hierro, coque y caliza. El coque se quema como combustible para calentar el horno, y al arder libera monóxido de carbono, que se combina con los óxidos de hierro del mineral y los reduce a hierro metálico. La ecuación de la reacción química fundamental de un alto horno es: Fe2O3 + 3CO → 3CO2 + 2Fe

La caliza de la carga del horno se emplea como fuente adicional de monóxido de carbono y como sustancia fundente. Este material se combina con la sílice presente en el mineral (que no se funde a las temperaturas del horno) para formar silicato de calcio, de menor punto de fusión. Sin la caliza se formaría silicato de hierro, con lo que se perdería hierro metálico. El silicato de calcio y otras impurezas forman una escoria que flota sobre el metal fundido en la parte inferior del horno. El arrabio producido en los altos hornos tiene la siguiente composición: un 92% de hierro, un 3 o 4% de carbono, entre 0,5 y 3% de silicio, del 0,25% al 2,5% de manganeso, del 0,04 al 2% de fósforo y algunas partículas de azufre. Un alto horno típico está formado por una cápsula cilíndrica de acero forrada con un material no metálico y resistente al calor, como asbesto o ladrillos refractarios. El diámetro de la cápsula disminuye hacia arriba y hacia abajo, y es máximo en un punto situado aproximadamente a una cuarta parte de su altura total. La parte inferior del horno está dotada de varias aberturas tubulares llamadas toberas, por donde se fuerza el paso del aire. Cerca del fondo se encuentra un orificio por el que fluye el arrabio cuando se sangra (o vacía) el alto horno. Encima de ese orificio, pero debajo de las toberas, hay otro agujero para retirar la escoria. La parte superior del horno, cuya altura es de unos 30 m, contiene respiraderos para los gases de escape, y un par de tolvas redondas, cerradas por válvulas en forma de campana, por las que se introduce la carga en el horno. Los materiales se llevan hasta las tolvas en pequeñas vagonetas o cucharas que se suben por un elevador inclinado situado en el exterior del horno. Los altos hornos funcionan de forma continua. La materia prima que se va a introducir en el horno se divide en un determinado número de pequeñas cargas que se introducen a intervalos de entre 10 y 15 minutos. La escoria que flota sobre el metal fundido se retira una vez cada dos horas, y el hierro se sangra cinco veces al día. El aire insuflado en el alto horno se precalienta a una temperatura comprendida entre los 550 y los 900 ºC. El calentamiento se realiza en las llamadas estufas, cilindros con estructuras de ladrillo refractario. El ladrillo se calienta durante varias horas quemando gas de alto horno, que son los gases de escape que salen de la parte superior del horno. Después se apaga la llama y se hace pasar el aire a presión por la estufa. El peso del aire empleado en un alto horno supera el peso total de las demás materias primas. Después de la Segunda Guerra Mundial se introdujo un importante avance en la tecnología de altos hornos: la presurización. Estrangulando el flujo de gas de los respiraderos del horno es posible aumentar la presión del interior del horno hasta 1,7 atmósferas o más. La técnica de presurización permite una mejor combustión del coque y una mayor producción de hierro. En muchos altos hornos puede lograrse un aumento de la producción de un 25%. En instalaciones experimentales también se ha demostrado que la producción se incrementa enriqueciendo el aire con oxígeno. El proceso de sangrado consiste en retirar a golpes un tapón de arcilla del orificio del hierro cercano al fondo del horno y dejar que el metal fundido fluya por un canal cubierto de arcilla y caiga a un depósito metálico forrado de ladrillo, que puede ser una cuchara o una vagoneta capaz de contener hasta 100 toneladas de metal. Cualquier escoria o sobrante que salga del horno junto con el metal se elimina antes de llegar al recipiente. A continuación, el contenedor lleno de arrabio se transporta a la fábrica siderúrgica. Los altos hornos modernos funcionan en combinación con hornos básicos de oxígeno, y a veces con hornos de crisol abierto, más antiguos, como parte de una única planta siderúrgica. En esas plantas, los hornos siderúrgicos se cargan con arrabio. El metal fundido procedente de diversos altos hornos puede mezclarse en una gran cuchara antes de convertirlo en acero con el fin de minimizar el efecto de posibles irregularidades de alguno de los hornos.

Alto horno

Alto horno en Sestao

El esquema básico de un alto horno es el mismo que el utilizado en la antigüedad para la fundición de los cañones de hierro. Se añade alternativamente capas de carbón y mineral de hierro (A). En la parte inferior del horno existían unas toberas por donde se forzaba la entrada de aire mediante unos grandes fuelles (B). En el crisol del horno se encontraba un orificio por el que fluía el arrabio y se dirigía al molde del cañón (C). Encima de esta abertura, pero debajo de las toberas, había otra boca por donde salía la escoria(D). El alto horno es la instalación industrial dónde se transforma o trabaja el mineral de hierro. Un alto horno típico está formado por una cápsula cilíndrica de acero de unos 30 m de alto forrada con un material no metálico y resistente al calor, como asbesto o ladrillos refractarios. El diámetro de la cápsula disminuye hacia arriba y hacia abajo, y es máximo en un punto situado aproximadamente a una cuarta parte de su altura total. La parte inferior del horno está dotada de varias aberturas tubulares llamadas toberas, por donde se fuerza el paso del aire que enciende el coque. Cerca del fondo se encuentra un orificio por el que fluye el arrabio cuando se sangra (o vacía) el alto horno. Encima de ese orificio, pero debajo de las toberas, hay otro agujero para retirar la escoria. La parte superior del horno contiene respiraderos para los gases de escape, y un par de tolvas redondas, cerradas por válvulas en forma de campana, por las que se introduce el mineral de hierro, el coque y la caliza. Una vez obtenido el acero líquido, se puede introducir en distintos tipos de coladura para obtener unos materiales determinados: la colada convencional, de la que se obtienen productos acabados; la colada continua, de la que se obtienen trenes de laminación y, finalmente, la colada sobre lingoteras, de la que lógicamente se obtienen lingotes.

Convertidor Thomas-Bessemer

Convertidor Bessemer, Kelham Island Museum, Sheffield, Inglaterra (2002) El Proceso Bessemer fue el primer proceso industrial barato para la fabricación en serie de acero de un hierro en lingotes fundido. El proceso es nombrado por su inventor, Henry Bessemer, que sacó una patente del proceso en 1855. El proceso fue independientemente descubierto en 1851 por William Kelly.[1] [2] El mismo también había sido usado fuera de Europa durante cientos de años, pero no a una escala industrial.[3] El principio clave es la retirada de impurezas del hierro mediante la oxidación producida por el insuflado de aire en el hierro fundido. La oxidación causa la elevación de la temperatura de la masa de hierro y lo mantiene fundido. •

Convertidor Thomas-Bessemer El aparato ideado por el inglés Henry Bessemer se llama convertidor por cuanto convierte el arrabio ya procesado, es decir, la fundición, en acero o en hierro. Consiste en una gran caldera piriforme, forrada con grueso palastro de acero y revestida interiormente de material refractario; la parte superior está abierta y la inferior es redonda y móvil en torno de un eje horizontal y taladrada por pequeños agujeros para la insuflación del aire. El aparato descansa sobre dos soportes, uno de los cuales posee un mecanismo hidráulico que hace girar el recipiente,para que sea posible cargar la fundición sin que se tapen los agujeros del fondo, y también para facilitar la colada del acero una vez realizada la conversión. La operación de conversión se desarrolla en tres periodos:

Convertidor Thomas-Bessemer, diagrama esquemático. Escorificación: el aparato cuando se trata de la primera conversión y se retiran las cenizas; luego se coloca en sentido horizontal y se carga de fundición hasta 1/5 de su capacidad. Se le inyecta aire a presión y enseguida se devuelve al convertidor a su posición normal. El oxígeno del aire, a través de la masa líquida, quema el silicio y el manganeso que se encuentra en la masa fundente y los transforma en los correspondientes óxidos. Esta primera fase se efectúa sin llamas dentro de unos 10 min, y recién al término de la operación aparecen chispas rojizas que salen de la boca del convertidor. Descarburación: continuando la acción del soplete, el oxígeno empieza la oxidación del carbono, lo que se efectúa con mucha violencia y con salidas de llamas muy largas, debido a las fuertes corrientes del aire y al óxido de carbono en combustión. Recarburación: quemándose el carbono, el oxigeno llegaría a oxidar totalmente el hierro dejándolo inservible; a este punto se corta el aire, se inclina el convertidor y se añade a la masa liquida una aleación de hierro, carbono y manganeso en una cantidad relacionada con la calidad del acero que se desea obtener. Se endereza luego el aparato y simultáneamente se le inyecta otra vez aire por pocos minutos y por último se vierte por su boca ante todo las escorias y después el acero o el hierro elaborado. Proceso del oxígeno básico L-D El proceso de oxígeno básico L-D (BOS, BOF, Linz-Donawitz-Verfahren, LDconvertidor) es un método de producir acero en el cual el hierro fundido rico en carbono se transforma en acero. El proceso es una mejora sobre el proceso de Bessemer históricamente importante. El convertidor L-D es conocido por los topónimos austriacos Linz y Donawitz (un distrito de Leoben). Tras la segunda guerra mundial se iniciaron experimentos en varios países con oxígeno puro en lugar de aire para los procesos de refinado del acero. El éxito se logró en Austria en 1949, cuando una fábrica de acero situada cerca de la ciudad de Linz y de Donawitz comenzó a desarrollar el proceso del oxígeno básico o L-D.[1] Actualmente es el procedimiento más empleado en todo el mundo. El proceso de oxígeno básico tiene lugar en un recipiente de forma semejante al convertidor Bessemer. En él se introduce hierro fundido y chatarra de acero, y se proyecta sobre la superficie un chorro de oxígeno a una presión muy grande. El carbono y las impurezas se queman rápidamente.

Un crisol BOS típico sostiene aproximadamente 500 toneladas de acero. El crisol está recubierto con ladrillos refractarios resistentes al calor que pueden resistir la alta temperatura del metal fundido. El proceso de acería de oxígeno básico es como sigue: •

El hierro fundido de un horno alto es vertido en un contenedor refractario-rayado grande llamado un cucharón. • El metal en el cucharón es enviado directamente para la acería de oxígeno básica a una etapa de pretratamiento. El pretratamiento del metal de alto horno es usado para reducir la carga de refinado de azufre, silicio, y fósforo. En el pre tratamiento de desulfuración, una lanza es introducida en el hierro fundido en el cucharón y varios cientos de kilogramos de magnesio pulverizado son añadidos. Las impurezas de azufre son reducidas al sulfuro de magnesio en una reacción exotérmica violenta. El sulfuro es sacado del crisol en forma de escoria. El pretratamiento similar es posible para desiliconisación y defosforilación que usa la escala de molino (óxido de hierro) y la cal como reactivo. La decisión de pretratar depende de la calidad del metal de alto horno y la calidad final requerida del acero BOS. • El relleno del horno con los ingredientes es llamado culpando. El proceso de BOS es autogenerado : la energía termica requerida es producida durante el proceso. Manteniendo el equilibrio de precio apropiado, la proporción de hotmetal para desechar, es por lo tanto muy importante. El recipiente BOS es un quinto lleno de la pizca de acero. El hierro fundido de la cucharón es añadido como requerido por el equilibrio de precio. Una química típica de hotmetal cobrado en el contenedor BOS es: el 4 % C, 0.20.8%Si, 0.08 %-0.18%P, y 0.01-0.04%S. • El recipiente es puesto entonces derecho y una lanza refrescada por agua es bajada abajo en ello. La lanza hace volar el oxígeno puro del 99 % en el acero e hierro, haciendo la temperatura elevarse a aproximadamente 1700°C. Este derrite la pizca, baja el contenido de carbón del hierro fundido y las ayudas quitan elementos químicos no deseados. Esto es este uso de oxígeno en vez del aire que mejora en el proceso de Bessemer, para el nitrógeno (y otros gases) en el aire no reaccionan con el precio cuando el oxígeno hace. • Los flujos (cal quemada o dolomite) son alimentados al contenedor para formar la escoria que absorbe impurezas del proceso de acería. Durante la sopladura del metal en el contenedor forma una emulsión con la escoria, facilitando el proceso de refinado. Cerca del final del ciclo de soplado, que toma aproximadamente 20 minutos, la temperatura es medida y las muestras son tomadas. Las muestras son probadas y un análisis de computadora del acero dado dentro de seis minutos. Una química típica del metal hecho volar es 0.3-0.6%C, 0.05-0.1%Mn,.01-0.03%Si, 0.01-0.03%S y P. El recipiente BOS es inclinado otra vez y el acero es vertido en un cucharón gigantesca. Este proceso es llamado dando un toque al acero. El acero es refinado adelante en el horno de cucharón, añadiendo materiales de aleación para dar las propiedades especiales de acero requeridas por el cliente. A veces el gas de nitrógeno o argón es burbujeado en el cucharón para asegurarse la mezcla de aleaciones correctamente. El acero ahora contiene el carbón del 0.1-1 %. Más de carbón en el acero, más duro es, pero es también más frágil y menos flexible. • Después de que el acero es quitado del recipiente BOS, la escoria, llena de impurezas, es vaciado y refrescado.

El primer proceso de acería de oxígeno básico era el proceso de LD desarrollado en 1952 por VÖEST (predecesora de Voestalpine AG) en Linz, Austria. Algunas compañías de acería principales en los EE.UU no se convirtieron a este proceso durante décadas, con el último convertidor Bessemer aún operando comercialmente en 1968. El proceso de LD sustituyó tanto el proceso de Siemens-Martin antes común, también conocido como el proceso de hogar abierto, como el proceso de Bessemer.

Horno Martin-Siemens

Horno Martin-Siemens Los hornos Martin-Siemens son hornos de reverbero y se utilizan principalmente para la fusión y afino del acero destinado a la fabricación de lingotes, y representaron la forma de fabricación de acero más extendido en Gran Bretaña y Estados Unidos. Su capacidad puede variar entre 25 y 500 toneladas. Hace años se empleaban hornos más pequeños, de 15 a 30 toneladas, Sin embargo existen todavía en funcionamiento algunos hornos para fabricar piezas coladas grandes, con pesos de 50 toneladas o más. El horno MartinSiemens es calentado con aceite, gas de coquería, gas de gasógenos o una mezcla da gas de alto horno y de coquería, si se dispone de ella. El horno es un recipiente rectangular con puertas para combustible y gases en ambos extremos. Estas puertas pueden responder a diversos diseños, pero en todo caso deben dirigir los gases hacia abajo, hacia la carga o baño del metal. La llama y los gases calientes pasan por encima del baño y salen por el extremo opuesto del horno. Los gases de la combustión atraviesan uno o dos regeneradores antes de perderse en la chimenea; frecuentemente se colocan calderas después de los regeneradores para recuperar el calor perdido y conseguir la mejor recuperación posible de los productos de la combustión mediante válvulas refrigeradas con agua y entonces al horno se le calienta desde el extremo opuesto. S Procedimiento Martin-Siemens Se carga con arrabio, procedente del horno alto. Este arrabio contiene hasta un 4% de carbono, más ciertos elementos químicos considerados impurezas, algunos de los cuales como el fósforo o el azufre son altamente perjudiciales para el acero, y otros como el silicio o el manganeso, no son deseables en las cantidades contenidas en el arrabio. Junto al arrabio se añaden material como la caliza, que facilita la formación de escorias, regulando de esa forma el contenido de azufre en la carga. En estos hornos se producen

aceros comunes o poco aleados. Los hornos Martin-Siemens pueden ser fijos o basculantes, prefiriéndose los últimos para el afino de arrabios altos en fósforo. Para fabricar aceros de calidad se emplean generalmente los hornos Martin-Siemens con revestimiento básico, aunque aún se utilizan en algunos lugares los con revestimiento ácido para obtener aceros de muy buena calidad partiendo de materias primas muy selectas La capacidad de estos hornos oscila de 15 a 200 t de metal. Se calienta con gas, fueloil o brea, y las llamas salen primero por un extremo del horno y luego por el otro. Los gases producidos pasan por recuperadores equivalentes a los empleados en los hornos altos. Cuando se invierte la marcha de los gases, los recuperadores a través de los cuales han estado pasando los gases calientes calientan al aire y el gas que entra en el horno, mientras que los situados en el otro extremo comienzan a calentarse por el paso a través de los mismos gases quemados. Horno Martin-Siemens básico El horno Siemens básico tiene paredes y fondo de gran espesor, de magnesita o dolomita sinterizada, con una bóveda en arcos construida con ladrillo silicioso. La solera de los hornos ácidos se hace con arena. El frontis del horno situado en la plataforma de carga, tiene de 3 a 7 puertas, refrigeradas con agua y accionadas hidráulicamente, a través de las cuales se carga el horno y se observa el proceso de fusión y afino. En el centro de la parte posterior del horno se haya el orificio de sangrado, taponado firmemente en los hornos fijos y cerrado ligeramente en los basculantes. Los hornos básicos tienen otro orificio al nivel de la escoria, a cuyo través se evacua parte de la escoria formada. Ordinariamente para fabricar los aceros Siemens se emplea una gran cantidad de chatarra de acero. En las grandes acererías donde se fabrican perfiles de construcción, raíles, etc. Se gasta casi el 50% de chatarra, y el resto de la carga está constituido por hierro líquido. Inmediatamente después de efectuada la colada, todas las trazas de acero son rascadas del horno y, a continuación, se echa dolomita calcinada sobre el fondo y paredes laterales para reemplazar las pérdidas ocasionadas en la operación anterior. Después se carga el horno, castina sobre fondo, a continuación mineral y, finalmente la chatarra de acero. Todos los grandes hornos Siemens se cargan en la actualidad mecánicamente. Después de unas dos horas, la chatarra de acero empieza a fundirse y al llegar a este punto se añade el hierro fundido. La acción del material sobre el lingote origina la ebullición del baño, formándose una escoria clara, parte de la cual se retira. Después que la chatarra está completamente fundida, la castina empieza a descomponerse en anhídrido carbónico, el cuál asciende a través del metal y escoria, y también en óxido cálcico, que va a la superficie y contribuye a formar una escoria mas espesa. La acción del mineral, junto con la de la escoria, hace bajar el contenido de carbono del baño, de tal suerte que en una operación bien conducida queda alrededor de un 1% de carbono cuando la castina se ha descompuesto totalmente. La operación subsiguiente consiste en eliminar mas carbono hasta dejarlo en valor deseado, el cual depende del tipo de acero que se trata de fabricar, y de calentar el baño hasta la temperatura conveniente para poder hacer la colada y llenar las lingoteras. El contenido de carbono se baja gradualmente mediante un calentamiento continuado, pero si por ensayos se encuentra que es demasiado elevado, se añade material; si es demasiado bajo, se añade hierro, ya sea fundido o sólido. El contenido de carbono se juzga por las fractura de las probetas que se cuelan en pequeños moldes, las cuales se enfrían y rompen. Si se fabrica un acero blando o de bajo contenido de carbono, tan pronto como el contenido de carbono del acero que se está fabricando llega al porcentaje deseado y el metal está suficientemente caliente, se cuela

en una cuchara, y se añaden a ésta el ferromanganeso y ferrosilicio necesarios para desoxidar y regular la composición química final del acero. Si se fabrica un acero más tocho, como el empleado para raíles, el contenido de carbono se reduce a un valor comprendido entre 0,15 y 2,5% y se añade suficiente cantidad de hierro fundido un momento antes de hacer la colada, para que el contenido de carbono alcance el valor deseado. El manganeso y silicio se añaden entonces en forma de ferroaleaciones, ya sea en el horno o al acero en el momento de llenar la cuchara. Las cucharas de las cuales se cuela el acero en las lingoteras son del tipo vaciable por el fondo, con el fin de separar el acero de la escoria, la cual flota en la superficie. En los aceros de bajo contenido de carbono se añaden a menudo pequeñas cantidades de aluminio el colarlo en los moldes para desgasificarlo, impidiendo de ésta manera que parte del mismo hierva sobre los moldes al solidificarse. Hornos Martin-Siemens ácidos En los hornos Siemens ácidos no se emplea castina, y la escoria está formada por las impurezas del hierro, junto con parte del revestimiento del horno. Cuando se fabrican aceros de alto contenido de carbono, el acero no se suele carburar como se ha explicado antes, sino que se cuela cuando se alcanza el contenido de carbono deseado, el cual se determina mediante análisis químicos rápidos. Horno de arco eléctrico Un horno de arco eléctrico (siglas en inglés: EAF ('Electric Arc Furnace')) es un horno que se calienta por medio de un arco eléctrico. Los tamaños de un horno de arco eléctrico van desde la tonelada de capacidad (utilizado en fundiciones) hasta las 400 toneladas de capacidad utilizado en la industria metalúrgica. Además, existen hornos de laboratorio y usados por dentistas que tienen una capacidad de apenas doce gramos. La temperatura en el interior de un horno de arco eléctrico puede alcanzar los 1800 grados Celsius. Historia

Taller de fundición con dos hornos de arco eléctrico El primer horno eléctrico de arco se desarrolló por el francés Paul Héroult, con una planta comercial establecida en EE.UU. en 1907. En principio, el acero obtenido por horno

eléctrico era un producto especial para la fabricación de máquinas herramienta y de acero resorte. También se utilizaron para preparar carburo de calcio para las lámparas de carburo. En el s. XIX, el horno de arco eléctrico se empezó a emplear en la fundición de hierro. Sir Humphry Davy llevó a cabo una demostración experimental del horno en 1810; el método de soldadura por arco eléctrico fue investigado por Pepys en 1815; Pinchon itentó crear un horno electrotérmico en 1853; y, en 1878 - 79, Sir William Siemens patentó el horno de arco eléctrico. El horno eléctrico de Stessano era un horno de arco que rotaba para mezclar la colada. Los hornos de arco eléctrico fueron utilizados en la Segunda Guerra Mundial para la producción de aleaciones de acero, fue después cuando la fabricación de acero por este método comenzó a expandirse. El bajo coste en relación a su capacidad de producción permitió establecerse nuevas acerías en Europa en la postguerra, y también permitió competir en bajo coste con los grandes fabricantes de Estados Unidos, tales como Bethlehem Steel y U.S. Steel, con productos de vigería, embarrados, cables y laminados para el mercado estadounidense. Cuando Nucor, que ahora es uno de los mayores productores de acero de los Estados Unidos, decidió entrar en el mercado de aceros alargados en 1969, comenzaron con una acería pequeña, en cuyo interior se encontraba el horno de arco eléctrico, y que pronto le siguieron otros fabricantes. Mientras Nucor crecía rápidamente a lo largo de la costa este de los Estados Unidos, las empresas que le seguían con operaciones mercantiles localizadas para aceros alargados y viguería, donde el uso del horno de arco eléctrico permitía flexibilidad en las plantas de producción, adaptándose a la demanda local. Este mismo patrón fue seguido en otros países, en donde el horno de arco eléctrico se utilizaba principalmente para producción de viguería. En 1987, la compañía Nucor tomó la decisión de de expandir su negocio en el mercado de productos laminados, utilizando para ello el horno de arco eléctrico.El hecho de que un horno de arco eléctrico use acero procedente de chatarra como materia prima tiene un impacto en la calidad de un producto laminado, debido al control de calidad limitado sobre las impurezas que contienen un acero procedente de chatarra.