¿Qué es el acero crisol?

El término acero crisol puede ser algo engañoso, ya que no se refiere a un producto de acero en particular, sino a un proceso de producción de acero específico. El proceso de acero de crisol implica la fundición de material como hierro forjado, hierro fundido y acero blister en pequeños crisoles de fundición para la cementación o descarburación. Durante estos procesos, el carbono se difunde o se elimina del stock para producir cualidades metalúrgicas óptimas en el producto terminado. Después de la fundición, el crisol se retira del horno y el acero se vierte en moldes de lingotes. El proceso de acero crisol es uno de los métodos documentados más antiguos de producción de acero y, aunque ha sido reemplazado por métodos más eficientes, todavía se utiliza para producir pequeñas cantidades de materiales de alta calidad para aplicaciones especializadas.

El acero es una combinación de hierro y pequeñas cantidades de carbono. Combinaciones como estas se conocen como aleaciones con aditivos, carbono en este caso, mejorando la calidad del material base y otorgando características específicas al producto final. El acero, por ejemplo, es más duro que el hierro forjado, menos frágil que el hierro fundido y tiene mejores cualidades de resistencia al desgaste y a la corrosión que cualquiera de los dos. El acero se puede producir de varias maneras, la mayoría de las cuales implican la fusión del stock de hierro en presencia de una fuente de carbono. Este proceso hace que pequeñas cantidades de carbono se difundan en el hierro fundido con concentraciones finales de carbono típicas que varían de 0.2% a 2.1% dependiendo del uso previsto de la aleación.

Una de las formas más antiguas de producción de acero es el proceso de acero crisol; La primera documentación confiable de aceros hechos con crisol son registros islámicos medievales de alrededor de 1050. El principio básico del acero producido con crisol se centra en la fundición de existencias de metal en recipientes o contenedores hechos de varios materiales refractarios lo suficientemente pequeños como para ser manejados por una o dos personas. Los contenedores o crisoles se cargan con varios metales, incluidos hierro forjado, hierro fundido o acero blister, y se calientan en hornos especiales para fundir la carga. Los materiales con bajo contenido de carbono, como el hierro forjado, se complementan con una fuente de carbono como el carbón vegetal que carbura o infunde la masa fundida con carbono. En contraste, el material de reserva con contenidos de carbono demasiado altos para la fabricación general de acero se descarburan; Esto se hace típicamente exponiendo el material fundido a una fuente de oxígeno.

El proceso generalmente comienza con el calentamiento de los crisoles a calor blanco en un horno de coque o de gas, en cuyo punto se retiran de la fuente de calor, se cargan con las materias primas y se devuelven al horno. Luego se dejan durante varias horas hasta que las materias primas se hayan derretido por completo. Los crisoles se retiran del horno, se eliminan las impurezas de la superficie del acero fundido y el acero se vierte en moldes de lingotes. Este proceso lleva tiempo y es costoso, y ha sido reemplazado en gran medida por procesos más económicos y de alta capacidad, como los hornos Bessemer. Sin embargo, la alta calidad del acero crisol significa que el proceso todavía se utiliza para producir pequeñas cantidades de acero para nichos de mercado especializados.