49. Hierro y acero

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Contenido

1. Descripción del ámbito de actividad

2. Impacto ambiental y medidas de protección

2.1 Plantas de sinterización y pelletización
2.2 Altos hornos
2.3 Plantas de reducción directa
2.4 Producción de acero bruto
2.5 Laminación del acero
2.6 Plantas de fundición y de forja

3. Análisis y evaluación de impacto ambiental. Fuentes de referencia.

4. Relación con otros ámbitos de actividad

5. Evaluación sinóptica de la relevancia ambiental

6. Bibliografía

Disposiciones legales, reglas
Artículos técnico-científicos

1. Descripción del ámbito de actividad

El presente capítulo abarca la producción y la transformación de hierro y acero en los ámbitos siguientes:

- producción de hierro sinterizado, de pellets y de esponja de hierro
- producción de hierro bruto, hierro colado y de acero bruto (inclusive colada continua)
- conformación del acero (en caliente y en frío)
- plantas de fundición y de forja.

Los sectores citados pueden explotarse tanto integrados en una planta siderúrgica, como también por separado, en emplazamientos diferentes.

Después de su suministro y tratamiento previo en la sección de preparación, en la instalación de sinterización y en su caso en la de pelletización, se funden los minerales en el alto horno, añadiendo coque y sustancias adicionales, a fin de obtener hierro bruto . El coque aporta la energía y reduce el mineral a hierro bruto. En las factorías de acero soplado, el hierro bruto fluido se descarbura para su transformación en acero mediante soplado desde arriba o inyección de oxígeno, añadiendo al mismo tiempo calcio y chatarra. Aparte de este procedimiento, el acero se produce también en hornos eléctricos a partir de chatarra, en parte, bajo adición de hierro bruto, mineral y calcio. El acero bruto o bien se cuela en colada continua resultando productos semifacturados o, después de su vaciado en coquillas como desvaste o lingote en bruto, se lamina en tren laminador en caliente para producir chapa, tochos o perfiles. Una transformación posterior tiene lugar en trenes de laminación en frío y en herrerías. La colada continua, con la cual se produce ya el 90 % del acero alemán y aproximadamente el 60 % del mundial, mejora el aprovechamiento del acero bruto en más o menos un 10 %, ahorra energía mediante procesos de laminación y reduce los desechos (chatarra) de producción en las plantas de acero y en las instalaciones laminadoras en más de un 50 %.

Los procedimientos para la reducción directa representan una alternativa a la producción convencional de acero. Aplicando gas reductor procedente, p. ej., de gas natural o de carbón, se produce hierro esponjoso como un producto estable y poroso, a partir del cual es elaborado el acero en un horno eléctrico, a menudo añadiendo chatarra. El 90 % del hierro esponjoso se produce mediante el procedimiento de reducción de gas.

La producción de hierro fundido se realiza en cubilotes, aumentando cada vez más la utilización de hornos de inducción.

Para la fundición en molde se necesitan coquillas y machos; éstos son en su mayoría de arena, pero en muchos casos contienen aglomerantes orgánicos.

Como unidades de mayor envergadura hay que citar:

En muchos países se fabrica acero en hornos eléctricos utilizando principalmente chatarra.

Debido a que la producción de hierro y acero se basa fundamentalmente en procedimientos pirometalúrgicos, las cuestiones de la contaminación atmosférica son prioritarias. Además de numerosos contaminantes gaseosos, las emisiones de polvo juegan un papel especial, no sólo porque se generan en grandes cantidades, sino también por el hecho de que contienen algunas sustancias peligrosas para los seres humanos y el medio ambiente, como p. ej., metales pesados. Con la aplicación de agua de refrigeración y de colectores húmedos surgen problemas adicionales de contaminación de las aguas. Las instalaciones de colada continua necesitan elevadas cantidades específicas de agua, las cuales ensucian significativamente las aguas residuales con aceites. El colar sin refrigeración de las barras con chorros de agua supone un perjuicio menor para los recursos hídricos.

En los procesos metalúrgicos se producen además escorias que, en la medida de lo posible, deberían aprovecharse para otros usos. Si no se reutilizan eficazmente o se almacenan en un depósito definitivo adecuado, las acumulaciones de polvo y lodos procedentes de las depuradoras de los gases residuales pueden provocar contaminaciones del suelo y de las aguas.

En los altos hornos y en las acerías con convertidor, en instalaciones laminadoras y en las de forja es de fundamental importancia la protección contra el ruido y las vibraciones. En las plantas de fundición se producen apreciables cantidades de residuos de arena usada, de trozos de machos y escorias de los hornos de cúpula.

Por razones ecológicas y económicas se trabaja en todo el mundo en el desarrollo de procedimientos que permitan utilizar para la producción de acero carbón en lugar de coque y, en general, mineral en trozos en vez de aglomerados de sinterización o pellets. De este modo podrían desaparecer las coquerías y las plantas de sinterización como fuentes de emisiones en una factoría siderúrgica. Mediante otros ensayos se intenta perfeccionar la fundición de las piezas para laminado aproximándose en lo posible a las dimensiones finales de la pieza acabada. Acortando la cadena de producción se consigue reducir el consumo energético y la cantidad de materiales sobrantes, de residuos y de emisiones.

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