Industria del hierro y del acero: proceso, ubicación y crecimiento temprano
Lea este artículo para aprender sobre la industria del hierro y el acero. Después de leer este artículo, aprenderá acerca de: 1. Propiedades de la industria del hierro y del acero 2. Procesos de la producción de hierro y acero 3. Ubicación 4. Crecimiento temprano.
Propiedades de la industria del hierro y del acero:
Desde el siglo pasado, el volumen de producción de acero de una nación se tomó como un índice del desarrollo industrial. Entre todas las industrias manufactureras, la industria del hierro y el acero ocupa una posición envidiable. La calidad y cantidad de la producción de hierro y acero de un país influye enormemente en la naturaleza y el tipo de desarrollo industrial de la nación.
Se ha estimado que más del 65 por ciento de todas las máquinas-herramienta, eléctricas, transportes y utensilios son fabricados exclusivamente por hierro y acero. De hecho, antes de la introducción del aluminio, se usaba en nueve décimas partes de estos productos.
En realidad, ningún adjetivo será una exageración cuando uno estima el papel del hierro y el acero en el crecimiento y desarrollo de la civilización humana. En casi todas las etapas, ya sea de transporte, máquinas, carreteras, puentes o incluso utensilios de cocina, el hierro y el acero son indispensables en la actualidad.
Algunas de las propiedades básicas de este metal que lo atrajo a los consumidores de todo el mundo son:
1. La durabilidad y resistencia del metal. En comunicación, construcción y materiales estratégicos importantes como armamentos, el uso del acero es una necesidad.
2. La capacidad de soportar el estrés y la tensión es una de las propiedades más únicas que posee el acero. Ningún otro metal en el mundo es tan permanente como el acero.
3. La capacidad de transformación le da una ventaja añadida sobre metales similares. Después de fundir a alta temperatura, el acero se puede transformar en cualquier forma.
4. La fácil disponibilidad y el bajo costo de producción es una ventaja comparativa del hierro y el acero sobre otros minerales metálicos. Está, aunque localizado, disponible en todo el mundo a una tarifa económica.
5. Propiedad del fácil mezclado con metales de aleación, como el manganeso, el cromo mejora la calidad del producto y produce una amplia gama de materiales.
6. La tecnología probada en el tiempo de la fabricación de acero está, en la actualidad, tan desarrollada que los precios unitarios del acero es uno de los más baratos entre los metales.
Procesos de producción de hierro y acero:
El proceso básico involucrado en la producción de hierro y acero es el refinamiento del mineral de hierro. Por lo general, el carbón y la piedra caliza se utiliza para este refinamiento. El calor aprovechado del carbón es necesario para hacer funcionar altos hornos. La piedra caliza se utiliza como material fundente, que ayuda a eliminar las impurezas del mineral de hierro.
El producto así producido es ampliamente conocido como arrabio. El procesamiento posterior del arrabio produce hierro fundido, hierro forjado y finalmente acero.
El proceso de refinamiento del mineral de hierro había sufrido un cambio radical en los últimos doscientos años. Los primeros altos hornos fueron creados a principios del siglo XV. Desde entonces, se desarrollaron diversos procesos en el proceso de conversión. Entre ellos se destacan: el proceso de hogar abierto, el proceso de Bessemer, los hornos de arco eléctrico, el proceso de oxígeno que incluye el convertidor de LD y el convertidor de Kaldo.
El proceso de Bessemer se introdujo por primera vez a mediados del siglo XIX. Este proceso, que lleva el nombre del Sr. Bessemer, es de dos tipos: N ácido y básico. Las impurezas no pueden ser totalmente eliminadas por este proceso. Para mejorar los problemas del proceso de Bessemer, Martin y Siemens introdujeron el sistema de hogar abierto. Este proceso costoso puede producir más acero al usar una mayor temperatura.
Las materias primas varían ampliamente en este proceso. Incluso la chatarra se puede utilizar para producir acero. El acero producido en este proceso es superior en calidad que el proceso Bessemer. La mejora adicional de este proceso ha reducido el consumo de combustible. En algunos casos, el gas natural se utiliza para obtener energía.
La escasez de carbón y su variación de grado obligaron a reflexionar sobre su eficiencia. Para evitar un gran costo de transporte de las materias primas voluminosas, a mediados del siglo 20, algunos países productores de acero comenzaron a utilizar energía eléctrica, en lugar de carbón. Este cambio es generalmente considerado como un paso revolucionario, en lo que se refiere al volumen y la calidad de la producción.
La chatarra se convirtió en una de las principales materias primas para la fabricación de acero. La energía hidroeléctrica barata y la energía nuclear redujeron el gasto total de la producción de acero. Los países deficientes en carbón y mineral de hierro, como Japón y Corea del Sur, se beneficiaron en gran medida a través del proceso.
La invención del proceso de conversión de oxígeno, sin embargo, es una mejora adicional en el proceso de fabricación de acero. El convertidor LD y los convertidores Kaldo, desarrollados a mediados del siglo, redujeron aún más el costo de la energía. El tiempo consumido en el proceso de fabricación de acero es mucho menor que todos los métodos anteriores. Para la crisis energética global en los años 70 y para reducir el período de procesamiento, se introdujo el método de fundición continua. En este proceso de fabricación integrado, en un solo proceso continuo, el arrabio se convierte en acero.
Ubicación de la industria del hierro y el acero:
Al menos dos conjuntos de factores son, de una forma u otra, responsables de la ubicación de la industria del hierro y el acero. El factor principal es, por supuesto, las razones iniciales, que pueden ser la disponibilidad de materia prima, el mercado, el suministro de energía y la disponibilidad de mano de obra.
El segundo tipo de factores puede considerarse como factores de supervivencia, que nuevamente se subdivide en dos tipos:
(i) Costos de establecimiento, por ejemplo, impuestos, aranceles, alquileres, etc.
(ii) Costos de producción, por ejemplo, salario laboral, gastos de transporte, impuesto a las ventas, impuesto a la renta, etc.
Los factores iniciales, como la ubicación de la materia prima (mineral de hierro), la fuente de energía (región del carbón) y el mercado, ejercen una tremenda influencia en el patrón de ubicación de la industria del hierro y el acero. La distancia comparativa entre la ubicación de la materia prima (mineral de hierro), la fuente de energía y el mercado determina la ubicación de la industria.
Según lo sugerido por la escuela de "ubicación de menor costo" encabezada por Weber, todas las materias primas y los recursos energéticos utilizados para fabricar hierro y acero son materiales localizados e impuros o que pierden peso.
En el período inicial de crecimiento, para producir una tonelada de acero acabado, el requerimiento de materias primas era de 5 toneladas de carbón y 3 toneladas de mineral de hierro. El triángulo de ubicación, como lo sugiere Weber, revela claramente la fuerza máxima que ejerce el área del carbón.
En la Fig. 1, si el costo de transporte es de 1 rupia por tonelada por km, y la distancia entre los lugares es de 100 km, el costo total de transporte de las tres regiones será el siguiente:
1. Si la industria está ubicada en el mercado, el costo de transporte será - (3 × 100) + (5 × 100) = 800.
2. Si la industria está ubicada en el área de mineral de hierro, el costo total de transporte será - (5 × 100) + (1 × 100) = 600.
3. Si la industria está ubicada en el área del carbón, el costo total de transporte será - (3 × 100) + (1 × 100) = 400.
Por lo tanto, el concepto weberiano revela que el área del carbón es la ubicación más adecuada, en lo que respecta a los costos de transporte. Inicialmente, las plantas de hierro y acero tenían una clara tendencia hacia las áreas de carbón. Pero, con el paso del tiempo, se introdujeron nuevas tecnologías que, por un lado, ahorraban combustible, y por otro lado, el requisito del volumen de mineral de hierro también se redujo.
Los convertidores de LD y los procesos de oxígeno necesitan muy poco combustible. De hecho, la fundición continua y la introducción de hornos eléctricos no requieren carbón como combustible, sino que utiliza energía eléctrica, puede ser hidráulica o nuclear. El método de colada continua es la conversión directa de acero a partir de mineral de hierro. Reduce drásticamente el costo del combustible. De esta manera, el área del carbón ha perdido gran parte de su preeminencia en la localización de la industria del hierro y el acero.
En los hornos de arco eléctrico, ahora se está utilizando escarpe o mineral de hierro. El uso a gran escala de chatarra fue útil para el crecimiento general de las industrias, donde no se encuentra el mineral de hierro. El ascenso meteórico de la industria siderúrgica japonesa fue posible, sin tener una reserva sustancial de mineral de hierro.
Crecimiento temprano de la industria del hierro y el acero:
La historia de la fundición de hierro es tan antigua como la civilización humana. Según la información arqueológica disponible, la fundición de hierro se inició por primera vez en la India. El pilar de hierro en la India y el acero wootz ganaron gran reputación.
En su fase inicial, la mayoría de las plantas de acero estaban concentradas alrededor de los depósitos de mineral de hierro. El carbón de leña fue utilizado como combustible. El proceso moderno de fabricación de acero se inició cuando el Sr. Henry Bessemer presentó su convertidor Bessemer en 1856.
Gran Bretaña se desarrolló por primera vez como el productor más dominante de hierro y acero. La producción de EE. UU., Alemania y la URSS superó gradualmente a Gran Bretaña y emergieron como naciones dominantes productoras de hierro y acero. Después de la Segunda Guerra Mundial, Japón también se unió al frey. En los últimos períodos, China e India también están avanzando rápidamente para ser los principales productores de hierro y acero.
La gran Revolución industrial, en el siglo XVIII, llevó a Gran Bretaña a aumentar la producción de acero rápidamente. En un lapso de 50 años, desde 1775, la producción aumentó diez veces. Después de 1825, se produjo un desarrollo significativo de la industria del hierro y el acero en los países vecinos de Europa occidental, especialmente en Alemania y Francia.
A principios del siglo XX, Estados Unidos avanzó rápidamente en la producción de hierro y acero. Durante 1890, Estados Unidos superó a Gran Bretaña en la producción de hierro y acero. Incluso, dentro de la primera década del siglo XX, Alemania superó la producción inglesa.
La CEI y Japón iniciaron tarde la producción de hierro y acero. La Rusia zarista simplemente tenía una economía basada en la agricultura. Después de la revolución en 1917, bajo la administración de Joseph Stalin, CIS hizo un gran avance en la industria del acero. Durante la era de Stalin, la industria del hierro y el acero recibió la máxima importancia en los sucesivos planes quinquenales.
La salida aumentó a una velocidad sorprendente. Después de esto, en 1973, CIS pudo asegurar la primera posición en la producción de acero, superando a los EE. Hasta 1988, CIS mantuvo esta ventaja. Pero después de la fragmentación de la URSS y la formación de la CEI, la industria del hierro y el acero recibió un retroceso.
El aumento de Japón en la producción de acero es un hecho desconcertante, ya que el país es deficiente en todas las materias primas requeridas. Después de la devastación masiva en la Segunda Guerra Mundial, Japón alcanzó su nivel de producción de antes de la guerra en 20 años. En 1973, obtuvo la tercera posición en la producción de acero, junto a los EE.UU. y la URSS. En 1983, superó a Estados Unidos en la producción de acero.
