Industria del Acero o Siderúrgica
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[aioseo_breadcrumbs]Industria y Producción del Acero
El contenido de carbono del acero es mucho más bajo que el del hierro -normalmente menos del 1%- y el metal (véase definición, y una descripción de metal) es generalmente más maleable, más duro y menos quebradizo que el hierro.
En los Estados Unidos, el acero se encuentra entre las diez industrias más grandes. Los productores de acero se dividen en dos categorías principales: los siderúrgicos integrados convierten el mineral de hierro en acero mediante un largo proceso que emplea un alto horno para producir hierro a partir de mineral de hierro y un horno básico de oxígeno o a cielo abierto para transformar el hierro en acero; los siderúrgicos no integrados funden la chatarra de acero en hornos de arco eléctrico para producir acero líquido en instalaciones que a veces se denominan minimills.
Sin embargo, el desarrollo de nuevos procesos de fabricación de hierro que eliminen el alto horno puede dar lugar a una tercera categoría, como la fabricación directa de acero, en un futuro próximo.
Warren examina el impacto de los complejos cambios tecnológicos en la industria y sopesa su importancia frente a las fuerzas del mercado y la oferta de recursos naturales. Sólo en el proceso de producción, la industria pasó del arrabio al acero; del carbón vegetal a la antracita y al carbón bituminoso de coque; y del uso generalizado de mineral de baja calidad del este de Estados Unidos a los yacimientos de alta calidad pero localizados de los Altos Grandes Lagos, a los minerales importados. A diferencia de otras naciones industrializadas, Estados Unidos ha experimentado grandes cambios geográficos en el consumo de acero desde la década de 1850. A medida que la población estadounidense se desplazaba hacia el sur y el oeste, hacia nuevos territorios, el acero le seguía. Warren concluye que estos cambios radicales en la distribución y la demanda fueron la fuerza motriz de la localización de la producción de acero.
En el período posterior a la Segunda Guerra Mundial, la rápida expansión de las industrias siderúrgicas extranjeras (no estadounidenses) creó una competencia sin precedentes para la industria de los Estados Unidos, que, en respuesta, aumentó sus inversiones en nuevas tecnologías para reducir los costos, mejorar la calidad del acero y cumplir las especificaciones de rendimiento más exigentes.
Producción de acero
El hierro de los altos hornos contiene aproximadamente un 4% de carbono, hasta un 1% tanto de manganeso como de silicio, y cantidades mucho más pequeñas pero aún significativas de fósforo y azufre.Entre las Líneas En el proceso de fabricación del acero la mayor parte del carbono se oxida junto con prácticamente todo el silicio y gran parte del manganeso. El fósforo y el azufre, que pueden ser perjudiciales para la calidad del acero, también deben ser reducidos.
Puntualización
Sin embargo, con pocas excepciones, el manganeso siempre se añade al acero refinado para aumentar su resistencia y ductilidad. Cuando hay requisitos especiales de rendimiento, también se añaden diversas aleaciones, como níquel, cromo, molibdeno y vanadio, durante el proceso de producción.
El acero, que es el resultado del proceso de refinación, puede definirse como hierro relativamente puro que contiene menos del 1% de carbono. Aunque el acero se conoce desde hace siglos, su producción fue extremadamente limitada hasta la invención del proceso de Bessemer a finales de la década de 1850. Antes de esa época el acero se producía en pequeños recipientes llamados crisoles o mediante un proceso que consistía en colocar barras de hierro en un horno de carbón.Entre las Líneas En el proceso de crisol el hierro fundido se mezclaba con el carbón y se refinaba en una olla revestida de refractario. La producción era tan limitada que las cantidades de acero producidas se medían en libras.
Detalles
Las estadísticas de 1860 registran unas 11.000 toneladas de acero producidas en los Estados Unidos, en comparación con casi 1 millón de toneladas de hierro producidas en el mismo año.
El Proceso Bessemer
El proceso Bessemer, que dio origen a la moderna industria del acero, es un proceso neumático que fuerza el aire a través de un baño de hierro fundido en un recipiente en forma de pera revestido con material refractario. El oxígeno del aire se pone en contacto con el carbono del hierro y reduce el contenido de carbono al nivel deseado. El proceso fue desarrollado a finales de la década de 1850 por el inglés Henry Bessemer. Aproximadamente al mismo tiempo, un americano, William Kelly, ideó un proceso similar. Tras una aguda disputa legal entre ambos, la Oficina de Patentes de los Estados Unidos concedió prioridad a Kelly, pero la disputa se resolvió finalmente mediante un acuerdo para fusionar los dos intereses. El primer convertidor Bessemer de los Estados Unidos, un buque muy pequeño capaz de producir aproximadamente 2 toneladas de acero a la vez, se instaló en Wyandotte, Mich. en 1864.
La aceptación del proceso fue lenta al principio, de modo que en 1870 la producción anual de acero Bessemer en los Estados Unidos era de apenas 42.000 toneladas. La producción creció rápidamente a partir de entonces, llegando a 1,2 millones de toneladas en 1880. La principal aplicación del acero Bessemer en el siglo XIX fue la fabricación de rieles de ferrocarril, que resultaron ser mucho más duraderos que los de hierro.Entre las Líneas En la década de 1890 prácticamente no se fabricaban más rieles de hierro.
El Proceso de Tierra Abierta
El proceso a cielo abierto para la fabricación de acero, conocido en Europa como el proceso Siemens-Martin, fue introducido por primera vez en los Estados Unidos en 1868 (ver familia Siemens). Su horno es una estructura larga, estrecha y algo rectangular con un techo arqueado, revestido con ladrillo refractario. Una serie de puertas en la parte frontal del horno dan acceso a la cuenca poco profunda, o chimenea, donde se añaden las materias primas, o “se cargan”, y el metal (véase definición, y una descripción de metal) fundido se prueba durante la refinación. (Tal vez sea de interés más investigación sobre el concepto). La carga consiste en cantidades medidas de piedra caliza, mineral de hierro, chatarra y arrabio líquido. Estos materiales se funden y refinan por la acción de las largas llamas calientes proyectadas por los quemadores de gas o petróleo en cada extremo del horno. Una tienda típica a cielo abierto puede tener diez o más hornos funcionando al mismo tiempo.
A pesar de que el proceso a cielo abierto llevaba mucho más tiempo para refinar un lote de acero, seguía siendo superior a la operación de Bessemer porque podía utilizar hasta un 100% de chatarra en la carga (el convertidor de Bessemer estaba limitado al 10%), y podía refinar arrabio con un alto contenido de fósforo. Se disponía de acceso para pruebas y control, y los aceros producidos contenían menos nitrógeno y por lo tanto eran menos quebradizos.
La aceptación de la chimenea abierta fue lenta hasta 1895, cuando se produjeron cerca de 1,3 millones de toneladas por este método.Entre las Líneas En 1908 la producción a cielo abierto superó el tonelaje de Bessemer; fue tan dominante en los años siguientes que en 1950 el proceso a cielo abierto hizo el 90% de la producción de acero de los Estados Unidos. Los convertidores Bessemer producían menos del 5%.
Proceso básico de horno de oxígeno
En el horno de oxígeno básico, el oxígeno puro es soplado directamente sobre una carga en un horno revestido de refractario que es capaz de ser inclinado. El proceso revolucionó la industria al reducir el tiempo necesario para producir un lote de acero de ocho horas, con una chimenea abierta, a menos de una hora. Este nuevo concepto aumentó la productividad, mejoró el rendimiento y la calidad, redujo los costos (o costes, como se emplea mayoritariamente en España) del refractario y mejoró el control ambiental. El proceso se desarrolló en Austria después de la Segunda Guerra Mundial.Entre las Líneas En América del Norte las primeras instalaciones se instalaron en 1954. Estos primeros hornos tenían una capacidad de unas 35 toneladas por calor (nomenclatura de la industria para un lote). El tamaño del calor se ha ido elevando gradualmente hasta llegar a las 300 toneladas, y algunas unidades son aún más grandes.
El horno básico de oxígeno, que se parece más o menos al convertidor Bessemer, se inclina primero para recibir la chatarra y la carga de metal (véase definición, y una descripción de metal) caliente, y luego se pone en posición vertical para el golpe. Una lanza de oxígeno es bajada dentro del recipiente hasta un punto a unos 2 m (6 pies) por encima de los materiales de carga. El oxígeno bajo presión se sopla en el horno durante un tiempo predeterminado, normalmente de 20 a 22 minutos. El consumo de oxígeno tiene un promedio de 50 m3 (1.766 pies3) por tonelada de acero producido. El tiempo de carga, prueba y toma es generalmente igual al intervalo de soplado: un ciclo completo es de aproximadamente 45 minutos.
Para fabricar un acero al carbono simple, se necesita un mínimo de 70% de hierro fundido de alto horno en la carga para satisfacer las especificaciones químicas y térmicas. Cuanto mayores sean los requisitos de carbono y temperatura, mayor será la cantidad de hierro fundido para la fabricación de acero básico al oxígeno; por lo tanto, se necesitan importantes fondos de capital para construir y mantener las instalaciones de coquería y de alto horno.
Desde su inicio, la fabricación de acero básico al oxígeno ha ganado aceptación en todo el mundo.Entre las Líneas En los Estados Unidos y en el extranjero el proceso proporciona actualmente alrededor de la mitad de la producción total de acero. Japón produce un poco más del 70% utilizando el proceso de oxígeno básico.
El horno de arco eléctrico
La primera producción comercial de acero de horno de arco eléctrico (EAF) tuvo lugar en Francia en 1900 y en los Estados Unidos en 1906. Estos primeros hornos, diminutos en comparación con los actuales EAF, generaban alrededor de 4 toneladas de acero por calor.
El EAF es esencialmente una operación de fusión, con una mínima cantidad de refinado. El EAF convencional es un armazón de acero redondo revestido con ladrillo refractario, con un conjunto de electrodos que pivota fuera del camino para la carga. El EAF utiliza exclusivamente chatarra de hierro y acero, aunque a veces las condiciones pueden justificar el uso de hierro reducido directamente.
Un gran cubo de chatarra se carga en la parte superior abierta del horno cuando el conjunto de la cubierta se ha girado hacia fuera. Con el ensamblaje de nuevo en su lugar, tres electrodos de carbono se bajan a través de agujeros en el techo hasta que están en contacto cercano con la carga. Cuando se enciende la energía, las temperaturas del arco que se acercan a los 3.300° C producen una rápida fusión de la carga. Normalmente se necesita un segundo cubo de chatarra para alcanzar el peso de calor deseado. El oxígeno se utiliza frecuentemente para acelerar la fusión de la chatarra. Cuando se cumplen los requisitos de acero especificados, el horno se inclina para aprovechar el calor en un cucharón de espera.
El tamaño del calor del horno eléctrico aumentó gradualmente de un promedio de 35 toneladas por calor a mediados del decenio de 1940 a unas 200 toneladas en 1980, y varias unidades llegaron a 400 toneladas por calor.
Inicialmente, el proceso EAF se limitó a producir aceros aleados. Sin embargo, con la mejora de la tecnología, el tonelaje de acero al carbono creció hasta igualar la producción de aleación; a mediados del decenio de 1980, la producción de acero al carbono era tres veces mayor que el tonelaje de aleación.
El proceso de EAF fue lento en ganar una parte significativa de la producción total de los Estados Unidos.Entre las Líneas En 1950 el proceso representaba sólo el 6% del tonelaje nacional total.
Puntualización
Sin embargo, para el año 2000, la participación de la EAF había crecido a poco menos de la mitad. Europa y el Japón experimentaron un crecimiento similar.
La última generación de hornos de arco eléctrico son operaciones de alta velocidad asistidas por computadora que cuentan con un armazón de acero de 8 m de diámetro (26 pies) con paneles refrigerados por agua en el techo y las paredes laterales. La entrada de energía ultra alta, utilizando electrodos de 71 cm (28 pulgadas), ha reducido el ciclo de fabricación del acero a menos de dos horas y media. El tamaño del calor es de aproximadamente 200 toneladas.
Dado que la materia prima del proceso de EAF es la chatarra de hierro y acero, la inversión de capital para una instalación de EAF es relativamente pequeña en comparación con la de una planta siderúrgica integrada, que debe convertir el carbón y el mineral de hierro en coque y hierro antes de poder empezar a fabricar acero.
Una Conclusión
Por lo tanto, el proceso de EAF ha demostrado ser una inversión atractiva, tanto en los Estados Unidos como en otros lugares, y especialmente en los países en desarrollo.Si, Pero: Pero el crecimiento de este proceso -y su creciente capacidad para producir una variedad de grados de acero- estará limitado por la disponibilidad de chatarra de calidad y de energía eléctrica barata.
Aunque varias plantas integradas incluyen talleres de EAF, gran parte del tonelaje de EAF en los Estados Unidos proviene de minimills pequeños e independientes. Los minimills representan una aplicación muy eficiente del concepto de EAF. Son plantas relativamente pequeñas construidas a un costo (o coste, como se emplea mayoritariamente en España) mínimo, están ubicadas cerca de sus mercados y ofrecen líneas de productos estrechas. Sus operaciones están concebidas para reducir al mínimo la manipulación de materiales y los retrasos; su personal suele participar en sistemas de incentivos que hacen hincapié en los costos (o costes, como se emplea mayoritariamente en España) y la productividad.
Refinación de acero
Inmediatamente después de que el horno de fabricación de acero es explotado, la cuchara de acero líquido, a una temperatura de alrededor de 1.625° C (2.957° F), es trasladada a una estación de refinación. (Tal vez sea de interés más investigación sobre el concepto). Aquí el acero es agitado usando un gas inerte como el argón para mejorar la uniformidad de la temperatura y la composición. (Tal vez sea de interés más investigación sobre el concepto). Los niveles de azufre y otras impurezas en el acero pueden disminuir aún más. Para los grados de acero de alta calidad, los dispositivos de vacío eliminan ciertos gases perjudiciales como el hidrógeno del acero fundido. Después de completar estos pasos de refinación, la cuchara de acero pasa por uno de los dos procesos separados: la producción de inóculo o la fundición continua.
Producción de lingotes
El acero fundido se libera en lingoteras de hierro fundido y se permite que se solidifique en lingotes, que son formas rectangulares altas y cónicas que pesan desde una tonelada hasta 100 o más toneladas. A continuación, los moldes se despojan y los lingotes se colocan en una fosa cubierta, la fosa de remojo, donde se calientan a una temperatura uniforme. El lingote promedio destinado a un laminador pesa mucho menos de 50 toneladas, mientras que los lingotes muy grandes se destinan a la forja.
El lingote calentado pasa ahora por el laminador primario, un enorme conjunto de rodillos que reducen el lingote a una de varias formas predeterminadas. Una flor es una forma cuadrada u oblonga que suele tener más de 15 × 15 cm (6 × 6 pulgadas) y que varía en longitud hasta 9 m (30 pies). Una losa es una forma rectangular que puede variar en anchura de 50 a 200 cm (20 a 80 pulgadas). Las flores se procesan más adelante en secciones cuadradas más pequeñas llamadas palanquillas. Juntos, los bloques y las palanquillas constituyen lo que se conoce como acero semielaborado.
Fundición continua
La colada continua produce una forma semielaborada sin el lingote intermedio, la fosa de remojo y las operaciones de desbaste o desbastes.Entre las Líneas En su lugar, el cucharón de acero líquido del horno se descarga en un cucharón intermedio más pequeño que lo libera en un molde de cobre refrigerado por agua. [rtbs name=”crisis-del-agua”] El acero parcialmente solidificado se retira lentamente del molde en una serie de rodillos que van doblando gradualmente el material fundido a medida que cambia de una orientación vertical a una horizontal. Mientras el acero fundido sigue moviéndose, una antorcha viajera corta la unidad a su longitud. Una losa de fundición continua convencional tiene un espesor de 20 a 25 cm (8 a 10 pulgadas). Después de recalentarse, la losa pasa por una serie de laminadores y emerge como chapa y acero.
La fundición casi en forma de red, una innovación reciente, utiliza una técnica de fundición continua de losa fina que produce una losa de 5 cm (2 pulgadas) de espesor, que luego se recalienta de inmediato y se enrolla en una lámina y tira delgada, ahorrando el costo (o coste, como se emplea mayoritariamente en España) y el tiempo adicionales asociados con el recalentamiento y la laminación de las losas más gruesas.
Las primeras unidades de colada continua en los Estados Unidos se instalaron en 1962. La investigación y el desarrollo en curso han dado lugar ahora a un proceso que proporciona una mayor productividad, un ahorro sustancial de energía, menores costos (o costes, como se emplea mayoritariamente en España) de mano de obra y mantenimiento, y un mayor rendimiento y calidad. Para el año 2000, aproximadamente el 96% del tonelaje de acero estadounidense se fabricó en unidades de colada continua, algunas de ellas produciendo losas de sólo fracciones de una pulgada de espesor.Entre las Líneas En todo el mundo, la participación de la colada continua en la producción total ha sido y sigue siendo mayor que en los Estados Unidos.
Aceros aleados
Las aleaciones de acero combinan el hierro y el carbono con cantidades cuidadosamente designadas de otros elementos con el fin de hacer aceros con propiedades específicas, como la resistencia a la corrosión, la resistencia al calor, una fuerza superior, o la capacidad de ser formados en formas complejas.
Detalles
Los aceros de aleación de construcción están diseñados para producir piezas estructurales de muy alta resistencia para su uso en vehículos, puentes y maquinaria.
Además del manganeso, que se añade a prácticamente todos los grados de acero, adiciones relativamente pequeñas de silicio, titanio, vanadio o colombio pueden mejorar significativamente las propiedades físicas de los aceros al carbono lisos para producir aceros de baja aleación y alta resistencia. Se puede añadir cobre para mejorar la resistencia a la corrosión. (Tal vez sea de interés más investigación sobre el concepto). La adición de azufre puede mejorar la maquinabilidad. Cantidades mayores de níquel, cromo, molibdeno y vanadio pueden producir aceros de mayor resistencia. Con grados de aleación altos, los elementos de aleación, incluyendo el cobalto y el tungsteno, pueden a menudo exceder el 50% del contenido total del acero.
Detalles
Los aceros inoxidables se basan en su contenido de cromo por su alta resistencia, resistencia a la corrosión y ductilidad. Los costosos aceros de alta aleación para herramientas se usan para hacer bordes de corte para herramientas que mecanizan piezas de hierro y acero.
Normalmente formulados en el proceso de fabricación de acero, los aceros de aleación también pueden producirse directamente a partir de chatarra de acero cuidadosamente clasificada en hornos de arco eléctrico, o indirectamente a partir de acero al carbono que se vuelve a fundir en un EAF, junto con los elementos de aleación.
Conformación y acabado
El acero semielaborado -en forma de lingotes, palanquillas, blooms o cualquiera de los productos semielaborados de colada continua- se recalienta a una temperatura de aproximadamente 1.200° C (2.192° F) y luego se procesa para obtener productos de acero acabado en diversos laminadores. Los más importantes son los laminadores planos, que producen flejes, chapas y láminas de acero.
Molinos de rodillos planos
Los rodillos de los laminadores de rodillos planos son de superficie lisa, en contraste con los rodillos ranurados que se utilizan para fabricar productos conformados en los molinos estructurales y de conformación. (Tal vez sea de interés más investigación sobre el concepto). El acero semielaborado calentado pasa primero por las líneas de laminación de bandas en caliente, una serie de soportes consecutivos, cada uno de los cuales contiene enormes rodillos que aprietan el acero hasta reducirlo a menos de 3.175 mm (1/8 in) de espesor mientras se estira en longitud hasta más de 900 m (3.000 pies). Esta cinta de acero se produce a una velocidad de unos 1.200 m (4.000 pies) por minuto. Cuando sale del último soporte del molino, se enrolla y se deja enfriar. Una vez desenrollada, la cinta se limpia de sus óxidos superficiales en un baño de ácido.
Las bobinas de bandas en caliente pueden seguir siendo laminadas en un molino de bandas en frío, que consiste en cuatro a seis soportes de molino, lo que puede reducirlas a 1.588 mm (1/16 in) o menos. Como la laminación en frío da como resultado un metal (véase definición, y una descripción de metal) más fuerte pero más rígido, las bobinas deben calentarse en un horno de recocido para hacerlas más maleables, y luego deben volver a templarse para impartir el grado de rigidez deseado. Algunas bobinas se recubren de zinc y se venden como chapa galvanizada (no oxidada); otras se chapan con estaño para utilizarlas como latas y contenedores o se pintan.
En la fabricación de la chapa, una losa calentada se pasa de un lado a otro entre los rollos que son capaces de producir espesores de chapa de 4,6 mm (0,18 pulgadas) a 38 cm (15 pulgadas) y en una variedad de longitudes y anchuras. La placa se utiliza en aplicaciones que van desde la construcción de barcos y vagones de ferrocarril hasta oleoductos y gasoductos.
Molinos estructurales y de forma
Las flores, las palanquillas y, en algunos casos, los lingotes pueden laminarse directamente en los rodillos de los molinos que se han ranurado y conformado para fabricar productos de acero específicos: rieles, barras, varillas, tuberías y tubos, y acero estructural como las vigas “I” y “H” utilizadas en la construcción de edificios. Los rieles se laminan a partir de brotes calentados que deben cumplir estrictas especificaciones dimensionales y de calidad. Los usos principales son para ferrocarriles y pistas de aterrizaje de grúas.
Los molinos de barras laminan palanquillas para producir una amplia variedad de productos y formas de acero, por ejemplo, barras de refuerzo de hormigón para la construcción, barras acabadas en frío para la fabricación de máquinas y herramientas mecánicas, y barras redondas, cuadradas y hexágonos. Se pueden utilizar hasta 20 soportes de molino consecutivos para producir una sola forma.
Las palanquillas se pueden enrollar en barras de alambre de unos 13 mm (1/2 in) de diámetro y más de 5.000 m (16.400 pies) de longitud. Los trenes de varillas de alambre de 17 a 26 soportes son capaces de terminar a velocidades tan altas como 6.000 m (19.685 pies) por minuto. La varilla se forma en bobinas, que son arrastradas a través de matrices para producir el alambre.
Los productos tubulares se forman de dos maneras diferentes. Algunos tubos se forman a partir de tiras o placas que se moldean en forma cilíndrica en las prensas “U” y “O”. La costura del tubo es luego soldada. El tubo sin costura comienza con una palanquilla que se enrolla en una sección redonda y sólida llamada tubo redondo. El centro del redondo es perforado por una barra de mandril cilíndrico; el tubo ahuecado y calentado se lleva entonces al diámetro y espesor de pared requeridos en una serie de rollos. El tubo sin costura se utiliza cuando se necesita una gran resistencia, como en la perforación de pozos de petróleo, o, como en las calderas de vapor, donde hay altas presiones.
Forjado y fundición
La forja consiste en martillar y prensar acero que ha sido calentado a una temperatura muy alta. (El acero sin calentar se forja en frío para producir en masa artículos tales como pernos.) El martilleo y la compresión que forma parte del proceso de forja “amasa” el acero en una estructura más densa y fuerte. Las prensas hidráulicas forjan enormes lingotes de acero calentado en componentes muy grandes y resistentes como los enormes ejes que se utilizan en las turbinas de generación de energía. Las piezas más pequeñas se forman martillando a vapor el acero calentado en moldes o extruyendo el acero a través de una abertura en un molde.Entre las Líneas En la fundición, el acero fundido se vierte en un molde, donde se solidifica en la forma deseada.
La industria del acero
Hacia el final del siglo XX, los cambios mundiales trajeron nuevos países a la industria como grandes productores, amenazando el dominio de la siderurgia estadounidense. Desde finales del siglo XIX hasta los años posteriores a la Segunda Guerra Mundial, la industria siderúrgica estadounidense fue la más grande del mundo, llegando a fabricar a veces más de la mitad de la producción mundial (o global) del metal.
Puntualización
Sin embargo, después de la Segunda Guerra Mundial, tanto Europa como Japón reconstruyeron sus plantas de acero desde cero, sustituyendo los viejos hornos por tecnologías más nuevas y eficientes y operando sus industrias a menudo con la ayuda de subsidios gubernamentales. Con el tiempo, otros países recientemente industrializados (por ejemplo, China, Brasil y Corea del Sur) construyeron sus propias industrias y, combinando la eficiencia con los bajos salarios, pusieron a bajo precio el acero estadounidense en todos los mercados, incluido el de los propios Estados Unidos.
Las recesiones de los años 70 y 80 redujeron el crecimiento de la demanda mundial (o global) de acero. En los Estados Unidos la expansión de la parte de la industria basada en la chatarra, aumentó la presión sobre las antiguas fábricas integradas. La producción total de los Estados Unidos se redujo de un pico de 160 millones de toneladas métricas (mmt) anuales de acero crudo a unas 112 mmt en 2000, y el empleo en la industria también se redujo de un pico de aproximadamente 800.000 en 1980 a unos 156.000 en 2004. Al mismo tiempo, gracias a una inversión de 50.000 millones de dólares en nuevas plantas y equipos, la industria siderúrgica ha duplicado con creces la productividad laboral desde el decenio de 1980, hasta el punto de que muchas instalaciones pueden producir ahora una tonelada de acero acabado en menos de 2 horas-hombre, y unas pocas, en menos de 1 hora-hombre por tonelada.
A principios del siglo XXI, China producía más acero bruto que cualquier otro país -aproximadamente 350 mmt en 2005, lo que constituía alrededor del 30% de la producción mundial (o global) total de ese año. Después de China, pero considerablemente más atrás, estaba Japón, con 112 mmt. Los Estados Unidos ocuparon el tercer lugar, con aproximadamente 96 mmt, seguidos en orden descendente por Rusia, Corea del Sur y Alemania.
Acero y libre comercio
A finales de la década de 1990, las crisis económicas en Rusia, Asia y América Latina dejaron a las industrias siderúrgicas de esas zonas sin sus mercados locales.Entre las Líneas En un intento por recuperar las ventas perdidas, fueron acusados de “dumping” de su acero (vender sus productos a precios inferiores a sus costos (o costes, como se emplea mayoritariamente en España) de producción) en los Estados Unidos.Entre las Líneas En los últimos años, alrededor de un tercio de todo el acero vendido en los Estados Unidos se ha fabricado en un país extranjero y se ha vendido en los Estados Unidos a precios muy inferiores a los costos (o costes, como se emplea mayoritariamente en España) del acero producido en los Estados Unidos. El presidente de los Estados Unidos, Bill Clinton, persuadió a Rusia y Ucrania de que limitaran sus exportaciones de acero y amenazó con imponer aranceles a las importaciones japonesas y brasileñas.
El sucesor de Clinton, el presidente George W. Bush, llevó el tema del dumping de acero ante la Comisión de Comercio Internacional de EE.UU. (ITO), una agencia independiente que investiga las disputas comerciales. La OIC, en esencia, dejó la resolución del problema en manos de la administración, y a principios de 2002, Bush impuso aranceles temporales (de tres años) de hasta el 30% a muchos tipos de acero importado, especialmente el producido en Asia y Europa. (Los productos mexicanos y canadienses pueden entrar a los Estados Unidos sin aranceles, bajo el TLCAN, el Tratado de Libre Comercio de América del Norte). La respuesta fue la indignación y la rabia de los países afectados: Rusia amenazó con prohibir las importaciones de aves de corral americanas, y las naciones europeas anticiparon una inundación de sus mercados siderúrgicos con productos de los países excluidos de los mercados estadounidenses. Después de que la Organización Mundial del Comercio decidiera que su acción había violado las normas del comercio mundial, y ante la certeza de que había miles de millones de dólares de aranceles de represalia, Bush se vio obligado a rescindir los aranceles en diciembre de 2003.
La acción de Bush se burló del clima de libre comercio que su administración había cultivado y limitó el acceso de los Estados Unidos al acero extranjero de bajo costo, elevando así los precios del acero para industrias como la fabricación de automóviles y la construcción. (Tal vez sea de interés más investigación sobre el concepto).
Otros Elementos
Además, parecía hacer poco por ayudar a la industria siderúrgica estadounidense, cuyos problemas -principalmente en el sector integrado más antiguo- iban desde un enorme “legado” de pensiones y prestaciones médicas prometidas a sus muchos miles de trabajadores jubilados, hasta una historia de fracaso en la constante modernización de las instalaciones para cumplir las normas mundiales. El resultado, en los últimos años, ha sido una serie de quiebras y cierres de empresas.
Avances en la tecnología
Sin embargo, para el futuro de la industria, los analistas apuntan a nuevas tecnologías que producirán acero de calidad más barato y sin efectos ambientales negativos. Entre los avances tecnológicos, la productividad general de la fabricación de acero básico en hornos de oxígeno se ha mejorado con nuevas técnicas de soplado de fondo y de refinado en cuchara. Equipada con controles avanzados, la fabricación de coque, que antes era un proceso difícil de controlar ambientalmente, ahora produce mucha menos contaminación, y las necesidades de coque se han reducido mediante el uso de nuevos métodos para inyectar carbón y otros combustibles en la carga del alto horno.
Basado en la experiencia de varios autores, mis opiniones, perspectivas y recomendaciones se expresarán a continuación (o en otros lugares de esta plataforma, respecto a las características en 2026 o antes, y el futuro de esta cuestión):
A medida que se utiliza el acero de horno de arco eléctrico para aplicaciones más exigentes, las técnicas de fabricación de acero a base de chatarra han mejorado. Los esfuerzos por reducir el cobre residual, el estaño y otros elementos no deseados en la chatarra ya han dado lugar a la utilización de sustitutos de la chatarra, como el hierro de reducción directa. Los esfuerzos por reducir el consumo de energía en la fabricación de acero de la EAF han dado lugar a nuevas técnicas, como el uso de gases de escape calientes del horno para precalentar la chatarra, y nuevas herramientas, como el horno de optimización de la energía, una instalación siderúrgica diseñada para aceptar una carga que varía del 100% de hierro líquido al 100% de chatarra. Hoy en día los EAF representan más del 50% de la producción total de acero crudo de los Estados Unidos.
Los avances en la colada continua han logrado el objetivo de la colada casi en forma de red, reduciendo el número de soportes de molino necesarios para que los laminadores de bandas en caliente produzcan muchos grados de acero en hoja. La nueva tecnología también logrará aumentar la resistencia de las chapas de acero durante el proceso de conformación y de cocción de la pintura y desarrollar nuevos revestimientos que deberían mejorar enormemente la resistencia a la corrosión.
La producción de coque es quizás el aspecto más sensible desde el punto de vista económico y medioambiental de la fabricación de acero. Más de un tercio de las plantas de coque de la industria se acercan al final de su vida útil. Será extremadamente costoso reemplazarlas por nuevas plantas cuyos sistemas de control sean capaces de cumplir con las estrictas normas de emisiones. Una posible solución es la fabricación directa de acero, una nueva técnica que se está desarrollando actualmente y que elimina la necesidad de utilizar coque.Entre las Líneas En su lugar, el mineral de hierro, la chatarra y el carbón se introducen en un recipiente junto con una corriente de oxígeno, para producir un baño de hierro fundido, que se refina en acero. Otros procesos que se han puesto en marcha para producir acero sin efectos ambientales negativos son la recuperación de los efluentes de los hornos; la recirculación, el enfriamiento y el filtrado del agua utilizada en el proceso de producción; el manejo y la eliminación de los desechos de la producción; y técnicas avanzadas de reducción del ruido.
La industria siderúrgica se globaliza
En la industria siderúrgica estadounidense, que en su día fue líder mundial (o global) en producción y tecnología, el número de fábricas y la mano de obra se han reducido drásticamente desde la década de 1980, a medida que el resto del mundo industrializado se ponía al día y, en muchos países, avanzaba.
Otros Elementos
Además, el acero en los Estados Unidos está siguiendo el ejemplo de otras industrias gigantescas -la industria automotriz, por ejemplo- hacia una era de propiedad multinacional, en la que otros países compran o construyen fábricas de acero en suelo americano mientras que las empresas estadounidenses buscan en el extranjero mercados de bajos salarios en los que establecer nuevas instalaciones.Entre las Líneas En 2006, el mayor fabricante de acero del mundo, con más de 160.000 empleados en fábricas de acero situadas en 14 países, fue Mittal Steel, una empresa cuyas raíces se remontan a la industria siderúrgica de la India. Tras la compra del International Steel Group en 2004, Mittal también se convirtió en el mayor productor de acero de los Estados Unidos. Otros países también han invertido en plantas estadounidenses más pequeñas, y los fabricantes de acero de los Estados Unidos están buscando en China una producción de menor costo.
Datos verificados por: Chris
El exceso de capacidad industrial siderúrgica de China, un peligro para el sector mundial
A medida que el sector inmobiliario chino se ha resentido, los fabricantes de acero del país han recibido una paliza. Sin embargo, muchos se han mostrado reacios a reducir la producción.
Cada año, China produce tanto acero como el resto del mundo junto. La enorme escala de su producción -alrededor de mil millones de toneladas al año- queda oculta por el hecho de que la mayor parte se queda en el país. Últimamente, sin embargo, las exportaciones chinas del metal se han disparado, alcanzando los 90 millones de toneladas en 2023, un 35% más que el año anterior. Puede que sea una fracción de la producción total de China, pero es más de lo que producen Estados Unidos o Japón en un año. Y es suficiente para construir mil puentes Golden Gate.
Con la economía china en dificultades, sus fabricantes de acero venden al extranjero a precios de ganga, para angustia tanto de los competidores extranjeros como de los políticos.
Quejas en el extranjero
En agosto de 2024, Nippon Steel, el mayor fabricante de acero de Japón, pidió a su gobierno que impusiera derechos antidumping a las importaciones chinas. En el trimestre hasta junio, su beneficio neto se redujo un 11% interanual. Arcelormittal, el campeón europeo de la siderurgia, se ha visto aún más afectado: su beneficio neto en el mismo periodo se redujo un 73%. «Queremos una competencia leal, y sabemos que la competencia contra China no es leal», declaró el director financiero de la empresa.
Estas quejas suelen tener peso entre los políticos. La siderurgia suele considerarse un símbolo del peso industrial de un país. Y aunque un exceso de producción significa precios más bajos para un grupo difuso de consumidores, a los políticos les preocupa el dolor concentrado que inflige a los trabajadores y las regiones manufactureras.
El mundo rico ya ha visto antes un exceso de acero chino, en 2008 y 2015. Cada episodio provocó el aumento de las barreras comerciales; entre 2008 y 2018, Estados Unidos, Gran Bretaña, Canadá y la Unión Europea aplicaron más de 500 medidas comerciales que afectaban a las importaciones del metal procedente de China. Sin embargo, es probable que esta vez las consecuencias tengan un alcance mucho mayor.
Esto se debe, en parte, a que la economía china atraviesa un peor momento. A medida que el sector inmobiliario, intensivo en materias primas, se ha resentido, sus siderúrgicas han recibido una paliza. En agosto, apenas el 1% de las 250 acerías de China que comunican sus finanzas al gobierno obtuvieron beneficios, según Isha Chaudhary, de la consultora Wood Mackenzie. El precio nacional de las bobinas de acero laminadas en caliente, un producto de referencia, ha caído un 16% en 2023.
A pesar del desplome de los precios, muchos de los productores del país se han mostrado reacios a reducir la producción; parar un alto horno lleva meses y suele ser más costoso que mantenerlo en funcionamiento. Ante la escasa demanda de sus clientes habituales en el país, los siderúrgicos buscan en otros lugares. El resultado es un aumento de las exportaciones y una nueva ronda de aranceles.
El mes de agosto de 2024, Canadá se sumó a la lucha imponiendo gravámenes al acero chino. Incluso en Estados Unidos, donde los elevados aranceles ya impiden la entrada de la mayoría de las importaciones chinas de acero, los productores siguen enfrentándose a una competencia a precios reducidos a medida que caen los precios mundiales. En julio, Estados Unidos anunció un arancel del 25% sobre cualquier acero procedente de México que no se hubiera fundido y vertido en Norteamérica, en un intento de eliminar cualquier rastro de acero chino que pudiera llegar a través de otros países.
La respuesta no se limita al mundo rico. Actualmente, la mayor parte de las exportaciones chinas de acero se dirigen a países en desarrollo, que representaban nueve de los diez principales destinos extranjeros de su acero en 2023.
La demanda en el Sur Global está rugiendo. Se espera que el consumo de acero de India, por ejemplo, crezca un 8% este año y a un ritmo similar el año que viene, gracias al auge de la inversión en infraestructuras, según la Asociación Mundial del Acero, un grupo industrial.
La Iniciativa de la Franja y la Ruta, la bonanza mundial de China en infraestructuras, ha ayudado a sus fabricantes de acero a ampliar su alcance en el Sur Global. Las empresas constructoras chinas que construyen puertos y tienden vías férreas en los países más pobres lo han hecho en gran medida con acero chino.
Ahora, los fabricantes de acero de los países en desarrollo también empiezan a quejarse de las exportaciones chinas. En agosto de 2024, el jefe de la mayor siderúrgica india, Tata Steel, se quejó de los «precios depredadores» de las empresas chinas.
Los gobiernos están tomando nota. En agosto de 2024, India anunció que impondría aranceles de hasta el 30% a algunos productos siderúrgicos procedentes de China. Brasil, México, Tailandia y Turquía también han impuesto aranceles al acero chino en 2024. Vietnam, el mayor destino de las exportaciones de acero chino, también está llevando a cabo investigaciones antidumping.
En respuesta tanto al empeoramiento de la situación económica interna como al deterioro del entorno comercial en el exterior, el gobierno chino está tomando algunas medidas para solucionar su problema de exceso de capacidad. Ha ofrecido incentivos a las empresas y los hogares chinos para que cambien la maquinaria y los electrodomésticos viejos por otros nuevos. En agosto de 2024 suspendió la aprobación de nuevas acerías.
Pero, sin reformas más contundentes, es difícil que cambien muchas cosas. Según S&P Global, un proveedor de datos, a finales del año que viene se pondrá en marcha más capacidad siderúrgica china de la que se cerrará.
En busca de nuevos compradores
A los fabricantes de acero chinos no les queda más remedio que seguir buscando nuevos clientes. Es casi seguro que las exportaciones seguirán aumentando. Algunos productores también están construyendo nuevas bases de producción con la esperanza de conservar el acceso a los mercados extranjeros.
En julio de 2024, China Baowu Steel, el mayor fabricante de acero del mundo, duplicó su inversión en una planta en Arabia Saudí. Tsingshan Holding Group, una empresa china de metales y minería, ha iniciado la producción en una acería de Zimbabue. Esto podría empeorar el exceso de oferta mundial, pero al menos crea puestos de trabajo en el extranjero.
Otros fabricantes de acero están desviando las ventas del moribundo sector inmobiliario chino hacia los fabricantes chinos de cosas como vehículos eléctricos, que también, casualmente, miran al extranjero para compensar la mediocre demanda interna.
Parece que el acero siempre encontrará un hoga. Les guste o no a los políticos del mundo.
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