La materia prima principal que se utiliza para la fabricación del acero es la chatarra férrica a la que se le añade cierta cantidad de ferroaleaciones y otros minerales que han pasado por un riguroso proceso de control garantizando su seguridad y calidad.
El acero inoxidable es una aleación de hierro con contenido en cromo mayor reciclable al 100%. Los distintos tipos de acero inoxidable se definen en función de su composición química y se clasifican habitualmente en 4 familias: Martensíticos, dúplex, ferríticos y austeníticos.
¿Qué es el acero inoxidable?
Para fabricar acero inoxidable, el productor debe conocer exactamente qué tipo de acero inoxidable desea crear. Esto es fundamental porque el grado de acero inoxidable afecta la proporción de materiales presentes en la mezcla, como el carbono, el hierro, el níquel, etc.
¿Cómo se hace el acero inoxidable?
Para fabricar acero inoxidable, el productor debe conocer exactamente qué tipo de acero inoxidable desea crear. Esto es fundamental porque el grado de acero inoxidable afecta la proporción de materiales presentes en la mezcla, como el carbono, el hierro, el níquel, etc.
Las proporciones no siempre son exactas y a veces varían dentro de un rango debido a la inevitable variación en la pureza de cada elemento en la mezcla.
Composición del acero inoxidable
El acero inoxidable se forma al fundir una mezcla de materias primas que incluyen níquel, cromo, mineral de hierro, silicio, molibdeno, entre otros. Estos elementos químicos, al fusionarse, crean una aleación poderosa.
Las distintas proporciones de elementos como el cromo, hierro, molibdeno, níquel y carbono determinan el tipo de acero inoxidable. La cantidad de hierro en relación con otros materiales, influye en la resistencia del metal a ciertos corrosivos. La fuerza de la capa protectora de óxido y otras propiedades mecánicas, como la dureza, el módulo de cizallamiento y el punto de fusión.
Esta variación en los componentes produce diferentes tipos de aleaciones de acero inoxidable. Cada combinación única se denomina “grado” de acero inoxidable, como el acero inoxidable de grado 304, 316, 420, etc.
Proceso de fabricación del acero inoxidable
1. Selección y fundición
El proceso de obtención del acero empieza con la selección y acopio del material que posteriormente se va a fundir.
La primera fase tiene lugar en la fabrica de acero, donde las chatarras se funden en hornos de arco eléctrico de más de 100 toneladas de capacidad, gracias a los electrodos de grafito que permiten alcanzar altas temperaturas de fusión.
2. Soplado de oxígeno
Mediante una cuchara de trasvase, el acero líquido se lleva a un convertidor. Esta fase se inicia con un soplado de oxígeno y gas inerte y finaliza con el afino de la aleación, reduciendo el nivel de carbono de caldo, recuperando el metal presente en los óxidos metálicos y disminuyendo el contenido en azufre.
Durante el proceso se toman muestras para analizar la composición química en tiempo real en el laboratorio y ajustar con precisión los elementos que se deben añadir a la obtencion del acero.
3. Eliminación de partículas de escoria y solidificación
Ese caldo extraído se traslada a la cuchara de colada desde donde pasa a la artesa, un distribuidor donde se facilita la retención de las partículas de escoria que pueda arrastrar el caldo para evitar que llegue a la lingotera.
El siguiente paso es la solidificación a través de la máquina de colada continua. Una vez separado en cantidades aproximadas de 30 toneladas, una parte de los mismos se inspecciona para valorar la calidad superficial de los productos.
4. Laminación y obtención del espesor
La laminación en caliente comienza con la entrada en el horno de precalentamiento, utilizando gas natural como combustible. El calor residual se recupera en un intercambiador generando vapor de agua que reduce la huella de CO2. La primera etapa de laminación se lleva a cabo en un tren devastador reversible en el que se obtiene un espesor concreto tras varias pasadas. Posteriormente, se aplican chorros de agua para el descascarillado y actúan unos cilindros verticales que permiten obtener bordes de buena calidad y centrar los valores de ancho dentro de los márgenes deseados.
5. Bobinadoras y laminación en frío
A continuación, las bobinadoras dentro del horno hacen que la temperatura se mantenga en valores elevados, facilitando el proceso y evitando problemas de ductilidad del material. Tras el acabador, se dispone de un sistema de duchas de agua que permiten enfriar la banda.
La gama de productos con espesores entre 2 y 10 mm pasan finalmente por una bobinadora y se extraen como bobina negra. Entre 20 y 59.8 mm se cortan en cizalla a alta temperatura con una longitud de 12 metros y se apilan para un posterior corte según las necesidades del cliente.
La bobina negra se lleva al taller de laminación en frío, recuperando las propiedades del metal a partir de un proceso de regeneración térmica.
6. Proceso de recocido y decapado
Por último, se realiza un proceso de recocido, que consiste en un tratamiento a alta temperatura seguido de un enfriamiento controlado.
Para obtener el aspecto característico del acero inoxidable se le somete a un tratamiento de decapado en el que se inspecciona la calidad superficial y se somete a un riguroso control dimensional.
Para obtener el espesor final deseado, se utiliza un tren de laminación reversible específico, cambiando los cilindros en determinados momentos para conseguir un acabado uniforme y de alta calidad. Se vuelve a realizar un tratamiento de recocido para recuperar las propiedades metalúrgicas.
7. Acabados
Dependiendo del acabado (mate o brillante) pasarán por determinadas líneas dando lugar al acabado final que se obtiene en un tren que confiere a la superficie sus propiedades definitivas.
8. Distribución y comercialización
Una vez terminado el proceso, se entrega a las líneas de corte para adaptarse a las necesidades de los clientes. Es en ese momento donde de nuevo se inspecciona para ver sus propiedades mecánicas y de resistencia a la corrosión.
El embalaje se diseña para proteger el material y que llegue en óptimas condiciones a su destino, según el formato que sea y el medio de transporte (camiones o barcos normalmente).
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