Se entiende
por metalurgia los métodos utilizados para beneficiar los minerales y extraer
los metales que contienen, para ponerlos a disposición de ser elaborados.
Las técnicas para convertir la pirita (sulfuro
de hierro) en metal fundido, utilizando carbón vegetal siguieron siendo usadas
hasta el siglo XVIII, pero esas técnicas rudimentarias no podían satisfacer la
creciente demanda de productos de hierro, creándose un "cuello de
botella" que ponía en peligro la marcha de la Revolución Industrial.
El problema
consistía en que para producir una tonelada de hierro se necesitaban de 7 a 8
toneladas de carbón vegetal y ello significaba la deforestación de los bosques
ingleses con la consiguiente escasez de madera.
La solución
estaba en substituir el escaso carbón vegetal por el abundante carbón mineral
(hulla), pero, este último, ardía muy mal y no resultaba el combustible
adecuado para fundición de la pirita. En
1709, Abraham Darby, utilizando el proceso de obtener carbón vegetal triturando
y tostando leña, hizo lo mismo con la hulla: triturando y tostando el carbón
mineral obtuvo el llamado coque (coke) que ardía mejor y producía mayor
cantidad de calor, pero su utilización no estaba exenta de dificultades siendo
necesarias muchas pruebas muy laboriosas para poder establecer las proporciones
correctas de los materiales a utilizar.
Al comienzo el metal obtenido no era de buena calidad, es lo que se
llama "hierro colado", pero era barato, aunque por sus impurezas no
tenía tanto uso como el "hierro forjado o dulce".
Entre 1783 y
1784, Henry Cort patentó un procedimiento de pudelación. La primera fusión del metal se hacía en un
horno de reverberación, sin tener contacto con el coque y luego se agitaba
(pudelaba) para eliminar impurezas, utilizando finalmente el martillo mecánico
de James Watt; Henry Cort perfeccionó una laminadora que no sólo reducía las
impurezas, sino que fabricaba láminas de hierro forjado más abundante y barato.
Esta laminadora podía elaborar 15 toneladas de hierro en el mismo tiempo que se
requería para fabricar una tonelada de lingotes.
Con carbón
mineral abundante y barato se pudo transformar el hierro colado en hierro
forjado y así aumentó la demanda de esta
producción. En 1760 se producían en
Inglaterra 30.000 toneladas anuales y la producción aumentó, para 1810, a
1.000.000 de toneladas.
Pero seguía
faltando un material más resistente para poder fabricar máquinas de gran
velocidad y para la construcción de rieles, vigas, etc., nos referimos al
acero, que no es otra cosa que hierro puro maleable con una proporción adecuada
de carbón , magnesio y otras substancias; el problema residía en que los costos
de producción del acero eran muy elevados y podían frenar la industria de
fabricación de maquinarias.
En los
Estados Unidos, William Kelly inició las primeras experiencias positivas, pero
va a ser Henry Bessemer en Gran Bretaña quien encontraría la solución, cuando en 1860, inventó el convertidor basculante y se inicie la era del acero
barato.
Pero este
convertidor no trabajaba bien con piritas de alto contenido de fósforo, el cual
no se quemaba fácilmente. El problema fue resuelto entre
1877 y 1878 por dos ingenieros ingleses, P. C. Gilchrist y S. Thomas quienes
revistieron el interior del convertidor con caliza (carbonato de calcio), la
cual, al combinarse con el fósforo, producía no solo un acero aceptable, sino
también una escoria de fosfato de calcio que se utilizaría ampliamente como
fertilizante agrícola.
El acero
barato producido por estos inventos era de baja calidad y fueron necesarias
nuevas mejoras: el procedimiento Siemmens-Martin de hogar abierto, más lento y
controlable, logró obtener aceros finos de calidad superior a los producidos
por el procedimiento de Bessemer. Los alemanes combinaron científicamente todos
estos métodos hasta lograr el llamado procedimiento Krupp que produjo un acero
de alta calidad a un precio moderado.
La producción
mundial de acero en 1860 era de 500.000 toneladas al año y pasó a 80 millones para
1900; así la producción mundial de acero no sólo superó la del hierro sino que
su precio bajó considerablemente. En
1850 la tonelada de acero costaba 42 libras esterlinas, en 1880 sólo costaba 6
libras y para 1900 menos de tres libras esterlinas.
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