Recurso Mineral del Mes: Hierro y Acero

Michael D. Fenton, especialista en materias primas minerales del Servicio Geológico de los Estados Unidos, ha compilado la siguiente información sobre el hierro y el acero, metales críticos para la base industrial de los Estados Unidos.

La primera fábrica de hierro exitosa en América del Norte operó de 1646 a 1668 en Hammersmith en el río Saugus en Massachusetts. Hoy en día, el Sitio Histórico Nacional de Saugus Iron Works, designado en 1968, alberga reconstrucciones de trabajo del alto horno accionado por ruedas hidráulicas, la forja y el molino de laminación y corte, que produce clavos de hierro en masa. Crédito: Sara E. Pratt.

El hierro es uno de los elementos más abundantes en la Tierra, pero no se encuentra en la naturaleza en una forma metálica útil. Aunque la gente antigua pudo haber recuperado algo de hierro de los meteoritos, no fue hasta que se inventó la fundición que el metal de hierro pudo derivarse de los óxidos de hierro. Después del comienzo de la Edad del Hierro en aproximadamente el 1200 a. C., el conocimiento de la fabricación de hierro y acero se extendió desde el antiguo Oriente Medio a través de Grecia hasta el Imperio Romano, luego a Europa y, a principios del siglo XVII, a América del Norte. El primer horno exitoso en América del Norte comenzó a funcionar en 1646 en lo que hoy es Saugus, Mass. La introducción del convertidor de Bessemer a mediados del siglo XIX hizo posible la edad moderna del acero.

El arrabio es una aleación de alto contenido de carbono fabricada por fundición de mineral de hierro en un alto horno con material carbonoso, típicamente coque, como agente reductor. La piedra caliza se agrega a la carga de mineral de hierro y coque como agente fundente para eliminar las impurezas. El acero se produce a partir de arrabio mediante la eliminación de parte del carbono en un convertidor básico de oxígeno y la adición de varios elementos de aleación, como manganeso, cromo, cobre, níquel, titanio, molibdeno, tungsteno y vanadio. El acero también se fabrica reciclando chatarra ferrosa en un horno de arco eléctrico.

Hay muchos grados de acero, pero los tres tipos principales de acero son carbono, aleación e inoxidable. Alrededor del 93 por ciento del acero fabricado en los Estados Unidos es acero al carbono, que contiene un máximo de 2 por ciento de carbono. Las aplicaciones se encuentran en electrodomésticos, construcción, construcción naval, contenedores y envases, así como en las industrias automotriz, de maquinaria y equipos. El acero de aleación, aproximadamente el 5 por ciento de la producción anual, contiene hasta un 4 por ciento de elementos de aleación. Las aplicaciones especiales para el acero aleado incluyen el uso en piezas mecanizadas y fabricación de herramientas. El acero inoxidable, que representa aproximadamente el 2 por ciento de la producción anual de acero, se forma agregando cromo y generalmente níquel al acero para que sea altamente resistente a la corrosión.

Desde 2008, la capacidad de fabricación de acero ha superado en gran medida el consumo aparente de acero, principalmente como resultado de la rápida expansión económica de China y el rápido aumento de la capacidad. Esto ha dado lugar a una afluencia de productos siderúrgicos a los Estados Unidos y a otros países productores de acero que ya tienen exceso de capacidad. La demanda de los fabricantes de acero de China también ha impulsado aumentos sin precedentes en los precios del mineral de hierro y el carbón metalúrgico. A corto plazo, se espera que la capacidad de fabricación de acero, a nivel mundial y especialmente en China, siga superando el consumo de acero, y que los precios y los costes de producción del acero se mantengan estables.

Visite http://minerals.usgs.gov/minerals para obtener más información sobre hierro y acero y otros recursos minerales.

PRODUCCIÓN Y CONSUMO DE HIERRO

• En 2012 se produjeron en los Estados Unidos unos 89 millones de toneladas métricas de acero, más que cualquier otro metal. El valor de la chatarra de hierro y acero exportada en 2012, 9.430 millones de dólares, fue el más alto de cualquier chatarra metálica.

• La producción mundial de acero en bruto en 2012 fue de 1,46 mil millones de toneladas métricas. China, con más del 48 por ciento de la capacidad mundial de fabricación de acero, lideró la producción mundial con 717 millones de toneladas métricas.

• El consumo aparente de acero en el mundo en 2012 fue de aproximadamente 1,41 mil millones de toneladas métricas, de las cuales, aproximadamente 646 millones de toneladas métricas fueron consumidas por China y 97,8 millones de toneladas métricas por EE.UU.

HECHOS CURIOSOS

• La palabra «hierro» deriva en parte de la palabra nórdica antigua «iarn».»

• El símbolo elemental para hierro, Fe, viene de la palabra latina para hierro, «ferrum.»

• El hierro constituye casi el 6 por ciento de la corteza terrestre y casi todo el núcleo de la Tierra.

• El hierro de los cereales fortificados para el desayuno se puede extraer moliendo finamente el cereal, mezclándolo con agua y agitándolo con un imán.